Team PDM. Система управления жизненным циклом, которую действительно можно внедрить

Александр Краснухин

Где же вы, PDM?

Производители и поставщики Team PDM

Общая оценка Team PDM

Основные компоненты системы

Интеграция с другими системами

Управление объектами и хранилища данных

Управление структурой изделия

Платформа

Заключение

Где же вы, PDM?

За последние годы о системах управления данными о продукции, жизненным циклом изделия и соответствующих коллаборативных системах сказано очень много. Это напоминает ситуацию, которая сложилась несколько лет назад вокруг ERP-систем. Может создаться впечатление, что они действительно внедрены на многих российских предприятиях, приносят реальную отдачу и наиболее актуальным сегодня стал вопрос о расширении функциональности и эффективности использования систем.

Кстати, о терминологии: далее в статье аббревиатура PDM будет использоваться в качестве обобщающего термина для обозначения многочисленных типов систем рассматриваемого класса (собственно PDM, PDM II, cPDm, PLM, VPDM, VPM и т.д.).

В действительности, все обстоит далеко не так, как об этом рассказывается на страницах журналов или на слайдах презентаций. Продолжая аналогию с ERP-системами, можно сказать, что случаи приобретения систем PDM редки, а реальные внедрения единичны. Это происходит на фоне повышенного интереса к PDM, отчасти вызванного очередным капризом моды, а в основном — совершенно достоверной информацией о том лидирующем положении, которое занимают системы PDM в информатизации производственного сектора развитых стран.

Отчего так происходит? Не будем принимать во внимание финансовые факторы (просто нет денег), поскольку повлиять на них мы не можем. Оставим в стороне и психологический фактор отторжения PDM-систем рядовыми сотрудниками и руководителями среднего звена («все мы окажемся под колпаком у Мюллера»), потому что этот фактор в значительной степени надуман. «Разъяснительная» работа и маркетинг многих российских поставщиков, предлагающих системы PDM, ориентированы на руководителей высшего звена и убеждают их в том, что в результате внедрения PDM все будет под контролем. Это действительно правда, только не вся. Несложно показать, что системы PDM совсем не предназначены для выполнения функций надзирателя за работой конкретного сотрудника, а наоборот, могут помочь каждому. Рассмотрение этого важного аспекта, влияющего на приятие или отторжение PDM, выходит за рамки данной статьи. Возможно, мы вернемся к этому в последующих публикациях.

Остановимся на другом важнейшем вопросе — сложности внедрения PDM. Если подходить к внедрению PDM как к полномасштабной акции, охватывающей сразу все виды деятельности предприятия, а тем более группы предприятий, то процесс внедрения PDM представляется очень простым делом. Он требует анализа и последующего реинжиниринга информационной модели и бизнес-процессов предприятия, что само по себе является дорогостоящей и длительной процедурой. Еще сложнее обстоит дело с внедрением результатов реинжиниринга. Методологически такой подход представляется правильным, и существует достаточно много методик, разработанных различными авторитетными организациями-разработчиками и независимыми консалтинговыми фирмами. Эти методики опробованы в мировой практике и позволили предприятиям, внедрившим их, получить весьма впечатляющие результаты и преимущества.

Вопрос заключается в другом: много ли найдется российских предприятий, готовых и способных пройти этот путь? Что делать тем предприятиям, которые на поставленный вопрос ответят «нет»? Важно заметить, что такой отказ может быть обусловлен разными причинами: не только отставанием предприятия от мирового уровня и недостатком ресурсов или воли руководства, но и, например, такими причинами, как нежелательность «силового» вмешательства в хорошо отлаженный процесс производства.

Говорят, что политика — это искусство возможного. Если это справедливо для политики, то тем более справедливо для жизни вообще и для производства в частности. Поставим очень простой вопрос: а нельзя ли все сделать наоборот — вместо того чтобы для внедрения PDM проводить анализ и реинжиниринг, использовать PDM как средство анализа существующих бизнес-процессов и информационной модели предприятия?

Немного повременим с ответом на этот вопрос и посмотрим, как на практике может выглядеть стратегия внедрения PDM «снизу». Идея состоит в том, чтобы в первую очередь оснастить PDM-системами такие рабочие места, где их внедрение напрашивается само собой и не вызывает чувства отторжения или настороженности.

Примером может служить рабочее место конструктора, который практически сразу (в пределах одной недели) ощутит существенное повышение качества своей рабочей среды. Сначала PDM можно устанавливать на отдельные рабочие места без централизованного хранилища данных, а следовательно, без опасения, что кто-то будет отслеживать процесс работы конструктора. Кстати, тот, кто знаком с принципами построения «настоящих» PDM, знает, что такие опасения беспочвенны потому, что конструктор имеет возможность работать в своей рабочей области, которая может располагаться на его рабочей станции. Ну а если PDM-система не «настоящая», то и разговоры о ней излишни — мы просто не рекомендуем ею пользоваться. Тем не менее, видимо, следует иногда учитывать психологический фактор. Конструктор избавится от «головной боли», связанной с поиском нужных файлов, отслеживанием модификаций и версий, загрузкой больших сборок только для того, чтобы найти подсборку или деталь, и о многих других неприятностях.

В качестве еще одного примера можно взять персонал, работающий с различными документами, в частности в среде системы документооборота. Пояснять не будем, но «почувствуйте разницу».

На каждом конкретном предприятии наверняка найдутся свои добровольцы в первопроходцы в PDM.

Постепенно, но при этом очень быстро изменится сознание сотрудников, работающих с PDM. Скоро им не станет хватать тех функций, которые они освоили «на лету». Появится тяга к обучению или самообучению.

Дальнейший сценарий, видимо, понятен («я тоже хочу», распространение в других подразделениях и, наконец, достижение «великой цели» — дружбы конструкторов и технологов и т.д.). При таком развитии событий как бы сама собой накопится необходимая информация для проведения полномасштабного анализа и реинжиниринга, при этом частично анализ и реинжиниринг уже будут выполнены. Во всяком случае, станет гораздо легче осознать текущее положение (где мы находимся и куда двигаться). В соответствии с признанными методиками ответ на этот вопрос является ключевым.

Открытым остается вопрос: можно ли это сделать и какими средствами? Ответ прост: да, можно. Однако для этого должен быть выполнен ряд условий:

• наличие очень гибкого масштабируемого программного продукта, который можно использовать для информатизации в диапазоне от одного рабочего места до масштабов предприятия;
• продукт должен содержать в себе максимальную функциональность и вместе с тем средства ограничения функциональности до уровня, необходимого на каждом конкретном рабочем месте;
• продукт должен содержать в себе средства интеграции с максимальным количеством других систем, таких как CAD, ERP, офисные системы, системы ведения проектов и др.;
• продукт должен иметь возможности установки «коробочного варианта», который можно сразу запустить в работу;
• продукт должен включать средства «тонкой» настройки для реализации информационной модели и бизнес-процессов как предприятия в целом, так и отдельных участков;
• продукт не должен предъявлять высоких требований к аппаратным средствам, или, иными словами, требования к ресурсам аппаратных средств на каждом рабочем месте должны быть адекватны функциональности, необходимой на данном рабочем месте;
• возможность импорта накопленной ранее электронной информации;
• не слишком высокая стоимость продукта.

Это далеко не полный перечень весьма противоречивых требований к свойствам PDM-системы, однако он позволяет сделать как минимум два вывода:

• тяжелые системы, такие как широко известные ENOVIA или iMAN, не подходят для решения поставленной задачи, поскольку имеют недостаточно развитые средства «маскировки под легкие и средние PDM»;
• легкие и средние PDM не обеспечивают достаточного расширения функциональности, что по мере развития информатизации предприятия может привести к необходимости замены системы со всеми вытекающими отсюда последствиями.

По нашему мнению, одной из немногих, а возможно и единственной системой, удовлетворяющей перечисленным требованиям и главное характеру поставленной задачи, является система Team PDM. Рассматриваемые далее характеристики и возможности Team PDM помогут убедиться в справедливости этого утверждения.

Team PDM от IBM

На рис. 1 показан фрагмент окна системы CATIA. Второй слева элемент главного меню — «ниспадающее» окно системы Team PDM, которое можно увидеть практически на каждом слайде западной презентации CATIA. К сожалению, не каждое окно российского пользователя CATIA содержит этот элемент. Это означает, что система Team PDM не установлена.

Как известно, разработкой системы CATIA занимается компания Dassault Systemes, а распространением и сопровождением CATIA по всему миру — компания IBM и ее бизнес-партнеры. Другим стратегическим продуктом названных фирм и их партнеров является система управления жизненным циклом продукции ENOVIA, занимающая лидирующее положение в высокотехнологичных производствах. ENOVIA полностью интегрирована с системой CATIA и другими системами в пока не имеющий аналогов единый ряд, обеспечивающий не только беспрецедентно полное управление жизненным циклом продукции, включая виртуальный продукт и др., но и реализацию концепции цифрового расширенного предприятия.

Возникает вопрос: зачем, имея такую беспрецедентно функционально полную систему, как ENOVIA, транснациональный гигант одновременно поддерживает другую систему, а именно Team PDM, и даже интегрирует ее в систему CATIA. Развернутый ответ на этот вопрос требует не одной статьи. Пока нам важны два аспекта:

• Team PDM позиционируется как существенно более легкая, чем ENOVIA, система с очень широким диапазоном масштабируемости (в контексте данной статьи особенно важна нижняя граница масштабируемости);
• Team PDM занимает свою нишу в упомянутом выше ряду, а не выпадает из него как нечто чужеродное и искусственно навязанное.

Совершенно ясно, что оба эти аспекта имеют прямое отношение к рассматриваемому в статье вопросу.

Производители и поставщики Team PDM

Team PDM формально считается продуктом, производимым компанией Dassault Systemes. Если говорить о продукте в его конечном виде, то это справедливо. Однако следует заметить, что Dassault Systemes использует готовый продукт SmarTeam, который производится компанией Smart Solutions и добавляет в него средства интеграции с системой CATIA. После этого продукт под названием Team PDM включается в состав поставки CATIA и распространяется по обычным каналам Dassault Systemes — IBM.

Компания Smart Solutions является дочерней компанией Dassault Systemes (с преобладающим капиталом Dassault Systemes). Компания Smart Solutions создана в 1995 году и имеет отделения в нескольких странах Европы и Азии, дочернюю компанию в США и офис в Израиле. Продукт SmarTeam распространяется по собственным каналам Smart Solutions и в отличие от Team PDM не имеет глубоких средств интеграции с системой CATIA.

Характер взаимодействия компаний, производящих и распространяющих Team PDM, иллюстрируется рис. 2.

Общая оценка Team PDM

Одной из основных задач создания Team PDM являлось получение максимально простого в использовании продукта, обладающего достаточно высокой функциональностью. Можно смело сказать, что эта внутренне противоречивая цель достигнута. Продукт имеет простой интуитивный интерфейс, совместимый с интерфейсом Windows. Дальнейшее развитие продукта предусматривает развитие уже имеющегося в системе Web-интерфейса, полный переход на использование Web-центрической архитектуры и независимость от компьютерной платформы.

Отличительной особенностью продукта является то, что он поставляется в виде, практически готовом для немедленного использования (как «коробочный» продукт), и в то же время имеет впечатляющий набор средств настройки на конкретные нужды самых разнообразных потребителей — от индивидуальных пользователей до предприятий или объединений.

В стандартный комплект поставки Team PDM включены несколько так называемых шаблонов (templates) информационной модели объекта автоматизации. Под шаблоном понимается готовая структура метаданных, отражающая типовую структуру предприятия определенного профиля. Использование шаблонов позволяет существенно ускорить процесс внедрения. Разумеется, предусмотрены мощные и удобные средства настройки, позволяющие «на лету» изменять информационную модель, а также интерфейс пользователя.

Базовый комплект поставки также включает средства интеграции с различными CAD-системами и с Microsoft Office.

Продукт очень быстро развивается и получает стремительное распространение. Несмотря на то что компания Smart Solutions основана только в 1995 году, к середине 2000 года системы Team PDM и SmarTeam были установлены приблизительно у 1100 заказчиков.

Важнейшим свойством продукта является его универсальность, достигнутая благодаря уникальности внутренней архитектуры. Продукт может использоваться в различных целях и в различном программном окружении, например для управления конструкторскими данными, для управления технологическими данными, для управления закупками, для производства, планирования и т.д.

Изначально, при создании продукта, он позиционировался как универсальная PDM-система для предприятий малого и среднего уровней. Однако по мере развития системы, роста числа установок и получения широкого признания система стала использоваться и на крупных предприятиях. В настоящее время функциональность и распространенность системы позволяют в полной мере отнести ее к классу коллаборативных систем c PDm.

Основные компоненты системы

SmartERP — средства интеграции с ERP-системами. Интеграция подразумевает синхронизацию BOM между TeamPDM и ERP. Синхронизация производится на основании задаваемых бизнес-правил. Поддерживаются три вида синхронизации:

• отображение атрибутов Team PDM в поля ERP и классов Team PDM в типы данных ERP;
• связывание событий Team PDM и операций ERP;
• с помощью пользовательских «скриптов».

SmartBOM — средство для обмена сведениями о составе изделия. Состав изделия или любое его подмножество может быть выгружено в виде исполняемого файла, а затем передано любым доступным способом (например, по электронной почте) другому исполнителю, на смежное предприятие, поставщику или заказчику, у которого нет Team PDM или совместимой с ней системы. После просмотра, внесения изменений, согласований и т.д. исполняемый модуль передается обратно, и информация из него загружается в Team PDM.

SmartWEB — Web-доступ к Team PDM.

SmartFlow — средство описания, выполнения и контроля бизнес-процессов. Также включает в себя собственную почтовую MAPI-совместимую почтовую систему. При необходимости может использоваться и стандартная почтовая система. По оценке CIMdata, система SmartFlow является одной из лучших систем типа Workflow. Пример описания бизнес-процесса «Запрос на внесение изменения» приведен на рис. 3.

SmartView — «просмотрщик» файлов. Поддерживает более 150 форматов. На рис. 4 иллюстрируется просмотр сборки CATIA в окне TeamPDM.

SmartVault — сервер защищенного хранилища данных (файлов произвольных форматов).

MySmartPublish — средство защищенной или открытой «публикации» информации на Web. Включает в себя удобные средства подготовки публикаций и автоматического уведомления.

SmartGateway — интеграционный сервер, управляющий движением информации между всеми информационными системами предприятия, такими как ERP, управление поставками, отношения с заказчиками и т.д.

mySmarTeam — Web-портал.

Интеграция с другими системами

Все готовые «интеграции», поставляемые в составе Team PDM, созданы с помощью стандартных API самой системы. На примере CATIA рассмотрим некоторые отличительные особенности интеграции Team PDM c CAD-системами.

Система поддерживает сохранение и обеспечение целостности не только CAD-моделей, но и всех остальных данных, обычно хранящихся в CAD-системах в виде отдельных файлов. В частности, решена проблема обеспечения целостности модели при перемещении файлов, так как связи внутри базы данных Team PDM отслеживаются не только по ссылкам на имена файлов.

Подобным образом решается проблема целостности ссылок и связей при взаимном использовании частей и сборок в различных изделиях и других сборках.

В Team PDM хранится не только информация о файлах CAD и их связях, но и о параметрах модели. В случае изменений в базе данных Team PDM или в системе CATIA данные согласовываются путем их передачи из одной системы в другую в необходимом направлении.

Доступ к большинству функций Team PDM, таких как поиск, операции жизненного цикла, добавление деталей и сборок из базы данных Team PDM, и к другим функциям может осуществляться непосредственно из системы CATIA. В случае необходимости можно из системы CATIA напрямую перейти в Team PDM, и наоборот.

На рис. 1 можно увидеть часть элементов управления интеграции в окне системы CATIA. На рис. 5 показан наложенный на окно CATIA фрагмент окна Team PDM, содержащий иерархическую часть состава изделия (без логических связей).

Управление объектами и хранилища данных

В Team PDM строго различаются понятия «метаданные» и «данные».

Описание метаданных организовано в виде классической структуры иерархических классов, включающий такие понятия, как суперклассы, подклассы, абстрактные классы, атрибуты, методы и наследование. Экземпляром класса является объект, который представляет собой информационное описание реального объекта. Объект может ссылаться или не ссылаться на файл данных. Примером объекта, содержащего ссылку на файл, является документ, например CAD-файл, спецификация и т.д.

Объекты одного или нескольких классов (обычно нескольких) организованы в виде дерева объектов (например, сборка или описание структуры поставщиков). Помимо иерархических отношений Team PDM поддерживает между объектами различные виды других типов связей. Связи, в свою очередь, имеют атрибуты. В качестве простейшего примера можно привести атрибут «количество деталей в связи типа «покупная деталь — поставщик».

Team PDM поддерживает различные виды отображения структуры объекта автоматизации. Данный термин приходится применять вследствие универсальности модели данных Team PDM, которая может описывать все что угодно, а не только различные виды состава изделия, модели предприятия, виды технологической оснастки, отношения с поставщиками и потребителями и что-либо другое, относящееся к производству. В качестве примеров видов представления информации можно привести «из чего состоит», «во что входит», «дерево», «перевернутое дерево» (от потомков к родителям), «прямые и обратные зависимости» и т.д.

Управление структурой изделия

Team PDM поддерживает широкий набор функций по управлению составом изделия, включая поддержку целостности отношений между объектами, версии и модификации, вариантные сборки, определение соединений деталей (например, сварка), типы исполнения по партиям, временным интервалам, заказчикам. Разумеется, поддерживается коллективная работа не только над проектом в целом, но и над модификациями одних и тех же сборок и подсборок.

Структура изделия может быть импортирована из интегрированных CAD-систем, например из CATIA, из ERP-систем или других приложений. Она также может создаваться и модифицироваться в среде Team PDM.

Средства навигации по структуре изделия представляют большие поисковые возможности. Система поддерживает три вида поиска:

• текстовый поиск;
• поиск по атрибутам;
• запрос-по-примеру.

Результаты поиска могут быть оформлены в виде запоминаемых поименованных представлений. Кроме того, результаты поиска и представления можно использовать для конструирования новых объектов (сборок, проектов, рассылок документов и т.д.).

Иерархическая структура классов в Team PDM предоставляет широкие возможности для классификации объектов.

Платформа

Изначально Team PDM была реализована как классическая клиент-серверная архитектура в среде Windows. Серверная часть Team PDM функционирует в среде Windows NT/2000, а клиентская — в среде в среде Windows NT/2000/98.

В текущей версии присутствуют многие элементы Web-центрической архитектуры, но серверная часть использует среду Windows NT/2000. В следующих версиях системы предполагается отказ от ориентации только на NT/2000-серверы. Таким образом, система станет многоплатформенной.

В качестве СУБД может использоваться практически любая достаточно развитая реляционная СУБД. Стандартно Team PDM поставляется с СУБД Interbase и Oracle, при этом СУБД поставляется по специальной (очень низкой) цене.

Заключение

К сожалению, в одной статье невозможно сколь-либо полно рассказать о средствах такой уникальной системы, как Team PDM. Почти каждая функция системы или группа функций требует отдельной статьи. Система легка для использования и изучения. Видимо, дело именно в том, что система не только впечатляюще многофункциональна и масштабируема, но и понятна. Об ее архитектуре можно и хочется рассказывать, чего не скажешь о многих известных программных продуктах, которые представляются нам неким «черным ящиком». Остается только надеяться, что в последующих публикациях нам удастся подробнее рассмотреть элементы системы, особенно ее архитектуру и базирующиеся на ней средства настройки.

«САПР и графика» 7'2001