10 - 2003

CATIA V5 — вершина эволюции САПР

Компания «ГЕТНЕТ» завершает первый этап пилотного проекта в ОАО «Красноярский завод комбайнов»

11 сентября компании Dassault Systemes и IBM провели в Москве ежегодный PLM-форум. На ставшее уже традиционным мероприятие прибыли свыше 330 представителей отечественных предприятий, использующих на своем производстве высокоуровневую САПР на основе CATIA.

В этом году PLM-форум посетил лично Франсис Бернар (Francis Bernard) — основатель компании Dassault Systemes, которого по праву можно считать одним из родоначальников САПР. Для г-на Бернара это уже далеко не первый визит в нашу страну (интервью с ним можно прочитать в статье «PLM-решения для судостроения от Dassault Systemes и IBM», опубликованной в № 6’2002).

Франсис Бернар, который как никто другой владеет информацией о системе CATIA и знает о планах компании Dassault Systemes на будущее, любезно согласился дать эксклюзивное интервью ответственному редактору нашего журнала Константину Евченко.

Константин Евченко: Г-н Бернар, позвольте поприветствовать вас от лица наших читателей и задать вам первый вопрос. В последнее время термин PLM (Product Lifecycle Management) стал очень популярен в России и постоянно встречается на страницах нашего журнала. А какой смысл вкладываете в него лично вы?

Франсис Бернар: На сегодняшнем PLM-форуме как минимум три докладчика говорили о том, что такое PLM, причем у каждого из них свое видение вопроса. Несмотря на кажущиеся различия, все высказанные мнения были, так сказать, «совместимыми» и дополняли друг друга. Пять лет назад мы были первыми, кто вообще начал говорить о PLM-решениях как об инновационном подходе. На данный момент PLM-направление является основным приоритетом нашей деятельности.

Я расскажу вам о PLM с точки зрения программных средств. Начну с того, что PLM-решение обязательно базируется на работе с трехмерными объектами, что позволяет создавать полное цифровое определение изделия. Только трехмерное проектирование дает возможность организовать групповую работу над проектом и избежать взаимного недопонимания.

PLM является частью концепции так называемого цифрового предприятия. В это понятие входят CAD/CAM/CAE-системы, PDM-система, а также системы ERP, SCM и CRM. Это позволяет нам охватить, кроме традиционных для САПР задач, вопросы управления производством, взаимодействия с субподрядчиками, организации поставок и продаж и многие другие.

PLM-система по своей сути является хранилищем интеллектуальной собственности компании. Все накопленные знания сотрудников предприятия и их ноу-хау сохраняются в PLM-системе и используются для управления предприятием на физическом уровне. Можно сказать, что PLM-система управляет материальными активами производства.

При использовании PLM-системы все проблемы можно выявить уже на этапе начального проектирования, что позволяет снизить издержки приблизительно на 70%. Фактические затраты при этом начинаются на этапе физического производства. Отмечу, что взятые по отдельности ERP-, SCM- и CRM-системы позволяют снизить только затраты оперативного управления производством и почти не затрагивают стадию проектирования. Поэтому PLM-решение, включающее все перечисленные направления, способно коренным образом снизить размеры издержек.

К.Е.: Вы являетесь основателем компании Dassault Systemes, поэтому нашим читателям было бы интересно узнать, совпадает ли ваше видение существующей системы CATIA V5 с теми идеями, которые вы закладывали в нее двадцать лет назад?

Ф.Б.: Конечно, мое видение значительно расширилось, хотя в основе своей оно осталось прежним. Сначала нами ставилась задача создать совершенный инструмент для трехмерного проектирования. Затем возникла необходимость в комплексных решениях, охватывающих все этапы — от проектирования до производства. Эта принципиальная основа по-прежнему сохраняется, однако развитие компьютерных технологий позволило обогатить это видение новыми концепциями, связанными с управлением базами знаний, геометрическим моделированием поверхностей, деталей, сборок и т.д.

PLM-направление является очередной ступенью развития информационных технологий. Развитие САПР идет эволюционным путем, причем каждая новая ступень строится на базе всех предыдущих, не отвергая существующих методик проектирования, но делая их все более продуктивными. Как вы знаете, начиналось все с 2D- и 3D-систем. Было время, когда простое копирование геометрических элементов с переносом на новое место считалось большим достижением. В начале 90-х возникло параметрическое моделирование, которое позволило редактировать геометрию изделия и выполнять оптимизацию, а в середине 90-х годов появился цифровой макет изделия. Тогда это было настоящей революцией в проектировании, поскольку цифровой макет изделия решает две основные задачи — это создание сборок и организация работы с очень крупными сборками в рамках группового проектирования. Отмечу, что цифровой макет изделия — не просто трехмерная модель изделия и возможность реалистичной визуализации, как считают некоторые. Цифровой макет изделия предполагает наличие специального подхода к управлению процессом изготовления изделия и обеспечивает не только геометрическое, но и логическое управление сборкой.

PLM-системы распространяют понятие цифрового макета на все производство. Очень важно понимать, что PLM не есть лишь сумма отдельно взятых CAD/CAM/CAE/PDM/ERP/CRM- и других систем. Истинное PLM-решение предполагает комплексный подход, а это совсем иные принципы САПР, так как PLM-система позволяет управлять производственным процессом. В основе PLM лежит концепция PPR (Product Process Resource), то есть в рамках единой архитектуры мы должны управлять тремя разнородными типами данных: о продукте, технологических процессах и ресурсах предприятия.

Следующая ступень развития САПР — проектирование на основе базы знаний. Эта методика полностью охватывает понятия PLM и цифрового макета изделия. В этом плане наша конечная цель — полностью смоделировать изделие и производственный процесс, и первые шаги в этом направлении мы уже сделали в прошлом году. Приведу пример: если в один из компонентов изделия вносятся какие-либо изменения, то автоматически перестраивается весь узел. По существу, это есть расширение понятия параметрического моделирования, только теперь мы можем управлять не просто геометрией изделия, но и его составом, например спецификацией и материалами.

К.Е.: Как, по вашему мнению, будет выглядеть следующая эволюционная ступень САПР?

Ф.Б.: В настоящее время наши специалисты работают над реализацией концепции функционального моделирования. Существующие технологии геометрического моделирования предполагают последовательное создание элементов деталей без учета их функциональной принадлежности. При функциональном же моделировании система будет оперировать такими понятиями, как ребро жесткости, отверстие для охлаждения и т.п. Другими словами, будет учитываться функциональное назначение элементов конструкции. Новая технология будет поддерживать групповое проектирование, когда одна деталь создается на нескольких различных графических станциях, объединенных в одну сеть. Элементы новой концепции проектирования появятся уже в CATIA V5 R12, которая выйдет в конце этого года.

К.Е.: Большинство предприятий во всем мире сегодня работает в кооперации с партнерами. Как известно, проектирование любого изделия сопровождается огромным объемом технологической подготовки производства. Нет ли у вас опасений, что развитие проектирования на основе баз знаний и функционального моделирования будет сдерживаться непомерно большим количеством плохо формализуемых взаимосвязей?

Ф.Б.: Да, такие опасения оправданны, но мы как раз и ставим своей целью научиться управлять всеми этими взаимосвязями. В принципе, весь смысл информационных технологий заключается именно в управлении комплексом взаимосвязей. Сегодня мы перешли от моделирования станков с ЧПУ к моделированию работы всего производства. Возможности коллективной работы над проектом были расширены от уровня параллельной работы конструкторов над сборкой до уровня взаимодействия всего предприятия. Это позволяет мне с оптимизмом смотреть в будущее.

К.Е.: Что, по вашему мнению, определяет текущий уровень функциональности PLM-решений? Может быть, это возможности аппаратного обеспечения или сложность разработки системы? С какими ограничениями вы сталкиваетесь?

Ф.Б.: Основное объективное и самое важное ограничение на сегодняшний день — относительно низкие пропускные способности каналов передачи данных и особенно сети Интернет. К сожалению, существующие сети пока не позволяют полноценно работать с цифровым макетом изделия. Другое ограничение — возможности отрасли по реализации новых решений. Даже если бы у нас сегодня была идеальная система, то вполне возможно, что мы не смогли бы ее внедрить, так как это потребовало бы слишком грандиозных изменений культуры проектирования и производства во всей отрасли. А для этого необходимо время.

К.Е.: Какие отрасли промышленности определяют стратегию развития PLM-решений?

Ф.Б.: Мы работаем в семи отраслях промышленности, а именно в автомобильной, аэрокосмической, в судостроении, машиностроении, в производстве потребительских товаров, в электротехнике и электронике, а также в промышленном строительстве. Эти отрасли предъявляют аналогичные требования, связанные с внедрением PLM-систем, но в то же время в каждой из отраслей имеются специфические задачи. Сотрудничая с разными заказчиками, наша компания создает концепцию развития системы в целом, что в конечном счете позволяет выработать оптимальные решения для каждой конкретной отрасли. Так, разработка модулей для проектирования электротехнических изделий позволяет перенести часть полученного опыта на другие приложения, например на аэрокосмические. Поэтому в какой-то степени мы осуществляем перенос технологий проектирования из одной отрасли в другую, в результате чего выигрывают все. К тому же мы и сами многому учимся у наших заказчиков, благодаря чему в системе CATIA реализован самый передовой опыт проектирования всех отраслей мировой промышленности.

Сегодня CATIA является стандартом де-факто в аэрокосмической отрасли по всему миру. У нас также очень прочные позиции в автомобилестроении. В частности, используя наши методы проектирования, производители могут сэкономить 40% времени на этапе от концептуального моделирования до сборки кузова автомобиля. Кстати, российские пользователи CATIA V5 уже оценили возможности системы и с помощью наших PLM-решений они могут перенимать передовые методики работы.

К.Е.: Каким образом определяется основное направление развития CATIA? Вы развиваете систему в соответствии с потребностями ваших пользователей, например в судостроении, либо разработчики учат заказчиков, как им следует работать?

Ф.Б.: Решения делятся на несколько уровней. Верхний уровень — приложения, которые мы разрабатываем в тесном партнерстве с заказчиками, например в судостроении. На более низком уровне доминируют наши собственные идеи, в частности, вся структура данных, технология управления данными и концепция интеграции модулей разрабатывалась нами самостоятельно. Особый уровень — платформа приложений, и в этой области мы тесно взаимодействуем с корпорациями Microsoft и IBM.

К.Е.: Компания Dassault Systemes ведет разработку CATIA V5 только собственными силами либо вы сотрудничаете с другими разработчиками?

Ф.Б.: Наша компания привлекает для разработки специализированных приложений сторонние фирмы, которые занимают лидирующие позиции в разных отраслях. На данный момент мы сотрудничаем более чем с 35 разработчиками программного обеспечения, на счету которых свыше 150 приложений на основе архитектуры CATIA V5. Наши партнеры разрабатывают ПО в рамках единой архитектуры и интерфейса CATIA V5, поэтому пользователь даже не замечает, что приложения созданы различными разработчиками.

Мы наладили очень тесное сотрудничество с американской компанией LMS International, которая является нашим партнером по разработке прикладных приложений, поскольку специализируется на разработке ПО для анализа физических процессов применительно к автомобильной отрасли. В сфере дистрибьюции и поддержки нашим главным партнером является фирма IBM со всеми ее бизнес-партнерами. Кроме того, мы также сотрудничаем с некоторыми научными центрами.

К.Е.: Позвольте нескромный вопрос: а насколько выгодно разрабатывать PLM-решения?

Ф.Б.: Отдача наших инвестиций составляет приблизительно 20%, и это достаточно высокий показатель.

К.Е.: Сколько человек занимается разработкой CATIA V5?

Ф.Б.: Общее число сотрудников компании Dassault Systemes — около 4 тыс. человек. Из них примерно половина работает в Европе, а остальные — в Северной Америке. Штаб-квартира расположена в Париже. Если же подсчитать численность всего персонала, прямо или косвенно занимающегося разработкой или поддержкой CATIA V5, то с учетом наших бизнес-партнеров получится 10 тыс. человек.

К.Е.: Как часто выходят новые версии системы?

Ф.Б.: Каждая новая версия CATIA, а их за двадцать лет вышло уже пять, является качественно новой ступенью эволюции программного продукта. У нас еще много пользователей, которые используют CATIA V4, но все наши новые заказчики начинают работать с пятой версии.

В год мы стараемся выпускать два-три новых релиза на базе CATIA V5. Текущая версия — CATIA V5 R11. Все релизы в рамках одной версии построены на основе единой логики и отличаются друг от друга в основном количеством специализированных модулей. В основе CATIA V5 лежит концепция технологии PPR. Каждый новый релиз распространяется на четыре бренда: CATIA, ENOVIA, DELMIA и SmarTeam. Кстати, в 12-м релизе CATIA V5 появится интерфейс с ERP-системой SAP R/3.

К.Е.: Какие нововведения в последних релизах системы CATIA V5 вы считаете самыми существенными?

Ф.Б.: Наибольший прогресс достигнут в развитии концепции проектирования на основе базы знаний. Я считаю это самым важным.

К.Е.: Насколько успешно шел бизнес у Dassault Systemes в прошлом году?

Ф.Б.: В 2002 году у нас появилось порядка 10 тыс. новых заказчиков CAD/CAM-решений и было выполнено порядка тысячи внедрений PLM-решений. Клиентская база включает всех пользователей — и CATIA V4, и CATIA V5.

На рынке CAD/CAM мы занимаем приблизительно 21%. В области PDM-решений у нас также лидирующие позиции — в прошлом году рост в этом направлении составил 72%. Отмечу, что у всех наших ближайших конкурентов в 2002 году отмечался экономический спад.

К.Е.: Каков, на ваш взгляд, потенциал рынка PLM-решений? Ожидаете ли вы дальнейшего роста продаж или вскоре произойдет насыщение рынка?

Ф.Б.: Я считаю, что потенциал рынка PLM-решений огромен и объемы продаж еще долго будут продолжать расти. Но, конечно, этот рынок очень сильно зависит от экономической ситуации. Например, положение в экономике Европы сейчас не способствует росту рынка PLM-решений. Однако внедрение PLM-решений значительно повышает эффективность производства и снижает издержки, так что даже при плохой экономической ситуации наши решения оказываются востребованными.

К.Е.: Какие события на рынке САПР за прошедший год стали наиболее значимыми для компании Dassault Systemes?

Ф.Б.: По моему мнению, это решение концерна Toyota перейти от разработки собственной САПР к использованию CATIA V5. И мы с большим удовлетворением восприняли такое решение, потому что японцы очень скрупулезно подходят ко всем принципиальным вопросам. Также следует назвать и решение компании Ford о переходе на CATIA V5.

К.Е.: Производители технологической оснастки, особенно в автомобилестроении, очень часто наряду с CATIA используют решения фирмы Delcam plc — системы PowerMILL и PowerSHAPE. Планирует ли Dassault Systemes вытеснить компанию Delcam plc с этого рынка?

Ф.Б.: Мы считаем, что у заказчика должна быть возможность выбора, в какой системе ему работать. На мой взгляд, среда проектирования должна быть мультиплатформенной и с этой целью системы должны снабжаться прямыми интерфейсами для общения друг с другом. Большинство заказчиков не могут работать только в рамках единой системы, поэтому необходимо развивать интерфейсы.

К.Е.: Что делать тем потенциальным заказчикам, которым полноценное PLM-решение пока не по карману?

Ф.Б.: Изначально CATIA V5 разрабатывалась как масштабируемое решение. Мы предлагаем CATIA V5 на трех платформах: Р1, Р2 и Р3, которые полностью совместимы и построены на единой архитектуре.

Для малого и среднего бизнеса мы предлагаем стандартные решения на основе CATIA V5 платформы Р1 и PDM-систему SmarTeam. Для многих приложений возможностей платформы Р1 вполне достаточно. Несмотря на то что платформа Р1 самая дешевая, по своему функционалу она превосходит ценовые аналоги конкурентов. Платформа Р2 хорошо подходит для сложных проектов, а Р3 рассчитана на экспертов в области приложений. Любой заказчик может свободно комбинировать платформы Р1, Р2 и Р3 для минимизации затрат. При необходимости заказчики могут переходить с платформы Р1 на Р2 или с Р2 на Р3.

К.Е.: В прошлом году Dassault Systemes заявляла о возможной ценовой конкуренции CATIA V5 на платформе Р1 с такими САПР среднего уровня, как Inventor, Solid Edge и SolidWorks, но, похоже, что эта идея так и не была реализована на практике. Почему?

Ф.Б.: Наши бизнес-партнеры специализируются на внедрении PLM-решений, а САПР среднего уровня чаще предполагает коробочные продажи, что подразумевает разную структуру бизнеса и иные каналы продаж. В конечном итоге это разные рынки.

В принципе, SolidWorks может конкурировать по функциональности с платформой Р1, но когда возможностей собственно системы SolidWorks и ее приложений пользователю окажется недостаточно, то переход на высокоуровневую САПР окажется очень сложным. Поэтому имеет смысл приобрести CATIA Р1, чтобы потом безболезненно начать работать с CATIA Р2. Иначе говоря, платформа Р2 — это фактор принятия решения, а платформа Р1 — прагматический подход.

К.Е.: Какой процент пользователей CATIA на сегодняшний день работает в четвертой, а какой в пятой версии?

Ф.Б.: По моим данным, соотношение равное. Если взять автомобильную промышленность, то все крупные компании в большинстве своем используют CATIA V4 и постепенно переходят на пятую версию, но на это требуется время. Я думаю, что лет через пять все наши заказчики перейдут на CATIA V5. Приблизительно в этот период все модели, созданные до настоящего времени в CATIA V4, станут неактуальными и ненужными.

К.Е.: Мне часто приходилось слышать от пользователей CATIA V5, что система снабжена хорошей справочной системой на уровне отдельных функций, но нигде четко не написано, как организовать работу на уровне PLM-решения.

Ф.Б.: Если вы просто установите PLM-систему на компьютеры и изучите справочную документацию, то едва ли сможете использовать более одной десятой всех заложенных в нее возможностей. Поэтому очень важно, чтобы решение внедрялось на предприятии квалифицированным интегратором.

Внедрение PLM-системы можно сравнить с изучением иностранного языка: приобретение программных средств эквивалентно покупке словаря, но этого еще не достаточно, чтобы научиться строить фразы и предложения. Раньше, когда понятие САПР сводилось к трехмерному моделированию, все было просто и понятно, но внедрение PLM-решения своими силами практически невозможно в силу объективных причин — слишком широк спектр решаемых задач. Справедливо утверждение, что внедрение PLM-системы — это прежде всего изменение культуры проектирования и производства.

К.Е.: Каковы, по вашему мнению, особенности российского рынка САПР?

Ф.Б.: К сожалению, в России мы не можем продавать систему в рассрочку, к тому же здесь не развиты лизинговые услуги. Российские заказчики предпочитают оплачивать всю стоимость лицензий сразу, и поэтому у них зачастую не остается средств ни на внедрение, ни на консалтинговые услуги, ни на сопровождение и обновление версий. Это очень плохо как для нас, так и для российской промышленности.

К.Е.: Рассматривала ли компания Dassault Systemes возможность установления специальных цен для России и стран СНГ?

Ф.Б.: Наша компания всегда идет навстречу потенциальному заказчику, и мы делаем значительные скидки. У нас существует гибкая маркетинговая политика и нет фиксированного прайс-листа.

К.Е.: Как вы оцениваете саму идею ежегодного проведения PLM-форума в Москве, если почти сразу вслед за ним в Париже проходит европейский CATIA-Форум?

Ф.Б.: Я с удовлетворением отмечаю, что количество участников PLM-форума в России год от года растет. Я приглашаю всех заинтересованных лиц посетить европейский CATIA-форум, который пройдет с 4 по 6 ноября этого года в Париже и на котором можно обменяться опытом практической работы с коллегами из многих стран.

К.Е.: Большое спасибо за интересную беседу! Будем рады вновь видеть вас в нашей стране.

«САПР и графика» 10'2003