Информационная поддержка жизненного цикла изделия

Компании, выпускающие сложную, наукоемкую продукцию, стремятся обеспечить непрерывную информационную поддерж­ку всех этапов жизненного цикла изделия. Под жизненным цик­лом изделия (Product Life (или Live) Management - PLM) подра­зумевают совокупность взаимосвязанных процессов создания и последовательного изменения состояния изделия от технико-экономического обоснования формирования исходных требова­ний к нему, дизайнерской проработки, конструкторской и техно­логической подготовки производства, ее изготовления, выпуска на рынок, сервисного обслуживания до окончания эксплуатации и утилизации.

Определенная часть производителей имеют значительные материальные затраты на техническое обслуживание в период действия гарантии. Избежать этого позволяет использование опыта, накопленного в данной области. Включение техническо­го обслуживания в систему управления жизненным циклом изде­лий представляет собой большой потенциал для компаний.

Технология управления жизненным циклом изделия в основ­ном применяется по отношению к сложной наукоемкой продук­ции высокотехнологичных предприятий. Полная автоматизация всех работ, связанных с жизненным циклом изделия, способствует снижению временных и материальных затрат на проектирование и изготовление выпускаемой продукции, сокращает время выпуска новых продуктов на рынок, обеспечивает повышение их качества.

В полное PLM-решение, по современным представлениям, входят CAD-CAM-CAE-PDM системы, которые связаны с проек­тированием изделия, технической подготовкой производства, с организацией планирования и моделирования производственных процессов, а также системы индустриального дизайна (Computer-Aided Inductrial Design — CAID), цифрового производства (Digital Manufacturing — DM), поддержки эксплуатации, обслуживания и ремонта изделия (Maintenance, Repair and Operations or Overhaul — MRO). Основу управления жизненным циклом изделий состав­ляет общекорпоративная информационная система управления. В целях объединения информации об объекте в течение всего его жизненного цикла разработаны специальные средства накопле­ния, обработки и распространения информации.

По мнению аналитиков, эффективная организация управле­ния жизненным циклом изделия должна помочь предприятию быстрее организовать выпуск новой продукции, обеспечить рост его доходов за счет многократного использования проектов и за­мены физического моделирования на виртуальное, улучшить ка­чество продукции, ускорить выход ее на рынок.

Чтобы добиться преимуществ перед конкурентами, на раз­ных этапах жизненного цикла изделия, необходимо выполнить следующие работы:

• задать модификации изделия, управлять ими, отслежи­вать и повторно использовать их на протяжении жизнен­ного цикла изделия;

• синхронизировать процессы, требующие участия по­ставщиков и их доступа к той части информации об изде­лии, которая необходима для выполнения совместных работ;

• обеспечивать взаимодействие конструкторов, техноло­гов и производственников.

Концепция управления жизненным циклом изделия была предложена в 2000 г. альянсом IBM/Dassault Systems. В последние годы она регулярно рассматривается в печати и на многих между­народных конференциях, что сыграло важную роль в популяри­зации этой технологии. В целях объединения информации об объекте в течение всего его жизненного цикла разработаны спе­циальные средства накопления, обработки и распространения информации.

PLM-архитектура базируется на трех составляющих:

• инженерная — управление жизненным циклом изделия;

• производственная — управление процессами и ресурсами;

• обслуживания — работа с данными, хранящимися в опре­делённых спецификациях, используемых на различных стадиях жизненного цикла.

Инженерная составляющая связана с технической подго­товкой производства, производственная — с организацией планирования и моделирования производственных процессов. В совокупности все три составляющие отвечают за то, как спроектировано, изготовлено и как обслуживается конкретное изделие.

Системы управления жизненным циклом изделия включены в PLM-решения некоторых САПР. В качестве примера рассмот­рим систему управления информацией ЛОЦМAH:PLM компа­нии «АСКОН». Она имеет в своем составе средства создания эле­ктронного архива документов, автоматизации документооборо­та, управления составом изделия и конфигурациями, формиро­вания отчетов и средства для расширения функциональных воз­можностей решения (макрокоманды и скрипты). Под­держка нескольких версий документов позволяет хранить раз­личные промежуточные варианты документа на всех стадиях жизненного цикла не только для одного изделия, но и для всей линейки продуктов.

Упрощенная схема движения документов, предназначенных для решения конструкторских, расчетных и технологических за­дач с использованием ЛОЦМАН:РLМ, приведена на рис. 7.10.

Вариант маршругизации документа в процессе его согласо­вания и утверждения, его размещение в разделе архива и рабочая группа, которая будет иметь к этому документу доступ, могут быть заданы при создании документа (рис. 7.11).

Отечественные нормативные документы по этой теме приве­дены ниже:

• Р 50.1.029—2001. Информационные технологии под­держки жизненного цикла продукции. Интерактивные электронные технические руководства. Общие требова­ния к содержанию, стилю и оформлению.

• Р 50.1.030-2001. Информационные технологии под­держки жизненного цикла продукции. Интерактивные электронные технические руководства. Требования к ло­гической структуре базы данных.

САПР САТ1А предлагает систему управления жизненным циклом изделия SMARTEAM. Устанавливая бизнес-совместимость производителей и покупателей, SMARTEAM улучшает структуру и организацию данных об изделии, упрощает методы и процессы, позволяет безопасно работать с партнерами.

По опубликованным данным внедрение систем PLM и PDM позволяет улучшить следующие показатели:

• сократить сроки проведения изменений на 40 %;

• уменьшить длительность этапа подготовки опытных об­разцов на 15—30 %;

• сократить время подготовки производства на 40 %;

• увеличить производительность в проектировании на 25 %;

• уменьшить время разработки изделия на 75 %;

• уменьшить время согласования отдельных этапов проек­та примерно на 80 %;

• уменьшить расходы и сократить время поставок;

• контроль выполнения поставленных целей;

• снизить себестоимость изделия за счет повторного ис­пользования проектных решений;

• значительно уменьшить время поиска необходимой ин­формации.

Широкому внедрению технологии PLM препятствует то, что информация о жизненном цикле изделия записывается в разные часто несовместимые системы и в большинстве случаев ее слож­но интегрировать в единую среду.

Рынок САПР/PLM, несмотря на все сложности процесса вне­дрения PLM-систем, демонстрирует устойчивую динамику роста на протяжении последних нескольких лет. Поданным широко из­вестной консалтинговой фирмы CIMdata, Inc., в 2006 г. этот рынок достиг объема в 20.1 млрд. долларов, к 2010 г. он приблизит­ся к 30 млрд долларов. В России доля продаж продуктов PLM со­ставляет около 5 % продаж САПР, а за рубежом — около 25 %. Это объясняется низким уровнем автоматизации проектирования.