Автоматизация подготовки производства на предприятии:

PDM система на предприятии

Требования к PDM-системе на предприятии

Значительно повышая производительность труда на каждом отдельном рабочем месте, системы проектирования сборок позволяли объединять результаты работы конструкторов в рамках единой информационной трехмерной модели сборки. Однако в дальнейшем прирост эффективности информационного обеспечения и автоматизации процессов производства новой техники связывался уже с системами PDM (product data management — «управление данными об изделии»), выходящими за рамки конструкторских подразделений. Сегодня намечается переход от PDM к корпоративным системам PLM (product lifecycle management — «управление жизненным циклом изделия»), учитывающим процессы, исполнителей, этапность производства и открытым для интеграции данных из других систем и других предприятий. В этих новых условиях «стоимость» каждого шага значительно возрастает, возрастает и ответственность за решения на каждом из них. При этом усиливается стремление предприятия выбирать такую последовательность шагов создания корпоративной информационной системы («стратегию внедрения»), при которой каждый шаг, начиная с первого, имел бы самостоятельную ценность и достаточную частную функциональность.

К началу XXI века на отечественных предприятиях уже сложились те или иные «предпочтения» по САПР, СУБД, операционным системам и структурам данных, поэтому «заход» с этих позиций утратил свою новизну и эффективность. С одной стороны, поставщики в этих областях могут предложить весьма ограниченный набор решений корпоративного уровня, которые подчас, из-за рыночной войны разработчиков, требуют замены пусть устаревших, но работающих частных решений. С другой стороны, предприятия «сами с усами», не обращают внимания на резоны разработчиков. В таких условиях важно, безошибочно и с согласия обеих сторон, сделать первый шаг к построению действительно современной распределенной корпоративной информационной системы.

Практика показывает, что в Украине автоматизация задач Электронного Архива предприятия является одним из подходов, при котором предприятие реализует в рамках предлагаемой стратегии пусть маленькую, но чрезвычайно важную на данный момент информационную задачу, а поставщик при этом закладывает фундамент будущей корпоративной информационной системы, не поступаясь ни принципами, ни функциональностью, ни эффективностью.

Требования к системе "Электронный Архив"

Прежде всего, Электронный Архив должен обеспечивать надежное хранение информации в любых форматах, что обеспечивает унификацию функции захвата данных от внешних приложений. В случае организации электронного Архива на машиностроительном предприятии такими внешними приложениями, в первую очередь, должны быть приложения, обеспечивающие потребности основной производственной деятельности. Рассмотрим профили архивов крупного предприятия.

Архив Технической Документации обеспечивает хранение, инвентаризацию, учет выдачи и контроль использования технической документации, полученной в результате работы приложений. К такого рода приложениям относятся системы автоматизированной подготовки данных и системы автоматизированного проектирования. САПР могут подготавливать электронное представление чертежно-конструкторской документации либо в своих внутренних форматах, либо в форматах, стандартизованных для различных САПР: IGES, STEP для трехмерных моделей и dwg для двумерных данных. Автоматизированные системы подготовки данных могут использовать СУБД, офисные приложения, текстовые форматы, форматы позиционированных полей вывода (отчеты баз данных, электронные таблицы).

Архив Распорядительной Документации обеспечивает хранение, инвентаризацию, учет выдачи и контроль использования распорядительной документации, полученной в результате работы офисных приложений. К такого рода приложениям относятся Word, Access, Excel, Outlook, Adobe Acrobat, локальные системы распорядительной документации в текстовом виде (АСУ РД). Системы такого рода могут использовать СУБД, офисные приложения, текстовые форматы, форматы позиционированных полей вывода (отчеты баз данных, электронные таблицы), формат Postcrypt.

Научно-Технический Архив обеспечивает хранение, инвентаризацию, учет выдачи и контроль использования распорядительной документации, полученной в результате работы офисных приложений и приложений работы со сканированными документами (сканирование, очистка, оцифровка и т.д.). К такого рода приложениям относятся Word, Access, Excel, Outlook, PowerPoint, Paint, CorelDraw, Adobe Photoshop. Автоматизированные системы подготовки такого рода данных могут использовать СУБД, офисные приложения, текстовые форматы, форматы позиционированных полей вывода (отчеты баз данных, электронные таблицы), форматы сканированных изображений (JPEG, GIF, TIFF, BMP), формат Postcript.

Необходимо отметить также, что во всех трех случаях в перспективе нужно ориентироваться на необходимость архивирования сетевых данных.

Современный Электронный Архив, кроме того, должен быть нейтральным к формату данных, если эти данные оформлены в виде файла, причем независимо от типа файловой структуры и типа ОС. Надежное хранение подразумевает наличие специализированных функций, обеспечивающих анализ целостности данных, анализ единственности и актуальности, анализ предыстории, анализ текущего состояния данных и т.д. Сегодня появляются и такие дополнительные функции хранения, как защита данных от внешних атак и поддержание режима конфиденциальности при работе в сети. Однако эти функции могут быть реализованы при организации сетевой защиты всех приложений через механизмы межсетевых экранов, сетевую фильтрацию потоков и т.д. Поэтому если Электронный Архив не обладает такой дополнительной функциональностью, он должен непосредственно взаимодействовать со средствами сетевой защиты.

Еще одно важное требование к Электронному Архиву заключается в следующем: он должен автоматически или автоматизированно распределять хранящиеся производственные данные в соответствии с их предназначением. В нашем случае это означает, что данные могут передаваться в Электронный Архив и браться из него автоматически и непосредственно из третьих систем. В первую очередь это относится к САПР. Возможность многопользовательской работы с массовыми данными САПР, например, работа коллектива конструкторов по созданию сборки, в современных технологиях называется WorkGroupManagement. Качество реализации или универсальность Электронного Архива тем выше, чем с большим набором прикладных САПР он может взаимодействовать напрямую в таком режиме.

Электронный Архив должен иметь механизм свободного ассоциирования (по тематике, по запросу, по исполнителю, по дате, по отношению к производственной деятельности и т.д.) любого количества любых хранящихся в архиве документов. Этот механизм принципиально не должен использовать копирование источников, поскольку при таком «архаическом» подходе появляется вероятность дублирования информации и создается источник ошибок в будущем («что считать актуальными данными»?).

Электронный Архив должен иметь механизм разграничения доступа. Состав и уровень привилегий пользователей может администрироваться собственными средствами Электронного Архива, но современные реализации имеют общую устойчивую тенденцию к экспорту функций разграничения доступа к Архиву из общих административных настроек сети через серверы каталогов, аутентификационные службы сети и т.д. В любом случае, функции Архива должны быть настраиваемы в соответствии с некоторой политикой, внутренней или внешней, разграничения доступа пользователей. Качество реализации такого механизма в Архиве тем выше, чем более точно он соотнесен со статусом пользователя. В качестве примера можно указать следующие базовые функции: разграничения по темам, по имени пользователя, по принадлежности к группе, по времени, по месту доступа, по степени участия пользователя в том или ином этапе жизненного цикла изделия.

Электронный Архив должен реализовывать методику распределенного хранения. Это требование возникает при сетевой организации хранения данных архива и при постоянном росте объема хранимых данных.

Электронный Архив должен отслеживать, вплоть до восстановления структуры, предысторию каждого элемента данных. Электронный Архив должен вести протокол обращений пользователей к данным хранения, отслеживая, кто, когда, на основании чего, на какое время, в какой конфигурации и какие данные запросил. Кроме того, электронный Архив должен также осуществлять мониторинг статуса каждого документа.

Одной из основных функций Электронного Архива является организация информационно-поисковых служб. Наличие в Электронном Архиве своей собственной поисковой машины или одной из наиболее продвинутых поисковых машин других производителей в качестве встроенной — способ обеспечения качественного уровня обращения за данными к архиву.

Для работы в составе информационной среды современного расширенного предприятия все перечисленные функции современного производственного архива должны быть интегрированы с самыми востребованными системами управления производственными данными, к которым относятся системы электронного документооборота, системы PDM и системы управления конфигурацией изделия. Попробуем теперь сформулировать некоторый базовый набор требований, которым должны удовлетворять эти системы для практической интеграции с электронным архивом.

Требования к системе "Документооборот с поддержкой жизненного цикла"

Современная система электронного документооборота с интегрированной поддержкой жизненного цикла изделия (Docflow + Workflow + Life Cycle Management) должна охватывать все рабочие места в корпоративной информационной среде предприятия. Средства управления потоком заданий на протяжении всего жизненного цикла (Workflow + LifeCycle) обеспечивают единые, но при этом достаточно гибкие правила управления процессом изготовления документа, разделяя его на отдельные рабочие задания. Средства управления потоком заданий современной системы документооборота позволяют значительно улучшить качество управления организационной деятельностью, а пользователи получают возможность заранее подготовиться к выполнению своих бизнес-задач.

Современная система электронного документооборота и интегрированная с ней система поддержки жизненного цикла изделия должна реализовывать следующие основные функции:
- интеграцию с электронным архивом;
- поддержку структурированных документов с распределенной системой хранения;
- блокирование данных для сетевого режима использования;
- контроль версий и предыстории для каждого документа;
- отображение содержания каждого документа в зависимости от его типа и вида;
- управление переходом документа из одного состояния в другое для связывания этапов обработки и этапов принятия решений с процессами потока заданий;
- расширенный протокол документооборота, отображающий актуальное состояние работ по каждому из документов;
- оповещение участников работ жизненного цикла о контролируемых состояниях документа ("Подписан", "Утвержден", "Просрочен", "Аннулирован", "Выпущен" и т.д.).

Требования к системе PDM

Система управления данными об изделии - обеспечивает обмен данными о составе изделия и вносимых в него изменениях и позволяет создавать и поддерживать множество взаимосвязанных спецификаций изделия, благодаря чему пользователь получает согласованное представление о составе изделия по ходу работы над ним.

Cистема PDM должна реализовывать следующие функции.
- Функция управления составом изделия, которая может быть представлена совокупностью следующих возможностей: ведение спецификаций; многоуровневые спецификации, отображающие как дерево сборки изделия, так и полный набор конструкторских, технологических и прочих атрибутов; динамический просмотр иерархически организованной информации; отслеживание принадлежности каждой детали, сборки, узла, изделия модельному ряду; определение условий применимости и отображение ограничений применимости; ведение протоколов изменения версий вплоть до версий каждой детали; отслеживание действия внесенных изменений и модификаций.
- Функция отслеживания ссылок на документы электронного архива, соответствующих каждой детали, сборке, узлу, изделию. Получение данных непосредственно из электронного архива или непосредственно из САПР сборок.
- Функция сравнения структур изделий, сопровождение и обслуживание информации об изделии с учетом специфики различных подразделений, включая предприятия-соисполнители (поставщики комплектующих, субподрядчики) и внешние торговые площадки.
- Дополнительные сервисные функции представления трехмерных данных (геометрические электронные модели изделия, детали, сборки). Возможности визуализации в системе PDM не должны зависеть от типов и форматов исходных данных, что особенно актуально для предприятий, использующих разнотипные САПР. Сама визуализация должна поддерживать рендеринг, анимацию, построение сечений и разрезов, ведение комментариев на изображении и т.д.

Требования к системе управления конфигурацией

Система управления конфигурацией изделия (configuration management — CM) - обеспечивает обмен данными о структуре изделия и вносимых в него изменениях, позволяет создавать и поддерживать множество взаимосвязанных спецификаций на модификации и исполнения изделия («заказные спецификации»). Благодаря этому пользователь получает согласованное представление обо всех конфигурациях изделия по ходу работы над ним. Система СM дает возможность различным корпоративным системам и пользователям определять и контролировать действия по внесению изменений в изделие, тем самым упрощая процессы совершенствования и модификации изделия. Без современной системы СМ невозможна работа крупного предприятия, выпускающего широкую номенклатуру изделий под разнообразные заказы.

Система CM должна реализовывать следующие функции:
- создание и ведение Базы Данных по конструктивным решениям базовой линейки модельного ряда (базовые комплектации, базовый состав изделия и т.д.);
- создание и ведение управляемых наборов взаимосвязанных спецификаций (конструкторских, технологических и других) на все исполнения и модификации изделия;
- автоматизированную систему проводки изменений (Предварительное Извещение, Извещение, Бюллетень и т.д.) с полной поддержкой проводки изменения в структуре спецификаций и базы данных о составе изделия;
- автоматическое отслеживание ограничений применимости после утверждения внесенного изменения, автоматическая генерация измененной базы данных по составу изделия после внесения изменений без перевыпуска всего комплекта документации;
- отслеживание принадлежности к модельному ряду, возможность получения актуального среза по списку деталей и документов с определением тех из них, которые имеют ключевое значение для структуры изделия;
- функцию сравнения и выдачи расхождений по составу изделия в различных конфигурациях.