Что такое PDM-система?

Что такое  PDM-система?

Системы управления производственной информацией (PDM - Project Design Manager) - это инструментальное средство, которое помогает администраторам, конструкторам, инженерам, технологам и другим специалистам управлять как данными, так и процессами разработки изделия на современном производственном предприятии или в группе предприятий-смежников. Системы PDM следят за большими, постоянно обновляющимися массивами данных и инженерно-технической информации, необходимыми на этапах проектирования, производства или строительства, а также поддержки эксплуатации, сопровождения и утилизации технических изделий - "продуктов". Системы PDM в этом плане отличаются от баз данных тем, что интегрируют информацию любых форматов и типов, поступающую от различных источников, предоставляя ее пользователям уже в структурированном виде, причем структуризация привязана к особенностям современного промышленного производства. Системы PDM отличаются и от интегрированных систем офисного документооборота, так как текстовые документы - далеко не самые "нужные" на производстве, куда важнее геометрические модели, данные для функционирования автоматических линий, станков с ЧПУ и т. п. Системы PDM обобщают такие широкоизвестные технологии, как управление инженерными данными (engineering data management - EDM), управление документами, управление информацией об изделии (product information management - PIM), управление техническими данными (technical data ma-nagement - TDM), управление технической информацией (technical information management - TIM), управление изображениями, и другие системы, которые используются для манипулирования информацией, всесторонне определяющей конкретное изделие. 

Любая информация, необходимая на том или ином этапе жизненного цикла изделия, может управляться системой PDM, которая предоставляет корректные данные всем пользователям и всем промышленным информационным системам по мере надобности. Наряду с данными, PDM управляет и проектом - процессом разработки изделия, контролируя собственно информацию об изделии - "продукте", о состоянии объектов данных, об утверждении вносимых изменений, осуществляя авторизацию и другие операции, которые влияют на данные об изделии и режимы доступа к ним каждого конкретного пользователя. 

Таким образом, речь идет о полном, централизованном и постоянном автоматизированном контроле за всей совокупностью данных, описывающих как само изделие, так и процессы его конструирования, производства, эксплуатации и утилизации. 

Функциональные  возможности PDM 

Функциональные  возможности систем PDM охватывают несколько направлений, среди которых основными являются организация хранения данных и управление документами, управление потоком работ и процессами, управление структурой продукта, автоматизация генерации выборок и отчетов. 

Управление хранением данных и документами 

Во всех системах реализован сходный набор  средств организации хранения данных и управления документами: возможности  электронных хранилищ данных (в литературе о PDM для их обозначения принят термин data vault), управление уровнями версий, контроль авторизации для защиты доступа к информации. Например, в системе Optegra (CV) функциональный модуль управления хранением данных Optegra Vault, являющийся ядром всей системы, включает в себя интегрированную систему электронной почты, распределенное по сети хранение данных и управление файлами, контроль защиты/доступа, резервирование/восстановление, генерацию сообщений и возможности архивирования. 

Функции управления хранением позволяют  определять различные ревизии частей/элементов  данных и отношения между частями и элементами (или документами), которые определяют эти части. Легко и быстро могут создаваться новые типы объектов, которые наследуют атрибуты и связанные с ними действия или процессы объектов-родителей. Такие объекты-потомки в свою очередь могут получать дополнительные атрибуты и процессы, которые определяются специально для них. Например, в системе Matrix (Adra) эти действия выполняются особенно просто. 

Механизм  авторизации для защиты данных в  системах PDM позволяет ограничить доступ, определяя права отдельных пользователей или их групп, а также по статусу определенной части данных. Например, система CADIM/EDB (Eigner+Partner) обеспечивает множество прав и пользовательских привилегий, по которым определяется, кто может осуществлять доступ, изменять и удалять информацию. Кроме того, могут быть заданы пользовательские привилегии, определяющие, какие команды может выполнять данный пользователь. 

Для самих  хранилищ данных продукты PDM обеспечивают одновременно отказоустойчивость и простоту работы с информацией. К ним относятся функции "check-in" и "check-out" (первичное размещение данных в управляемой области хранения и их окончательное восстановление из хранилища), хранение и выборка объектов (документов), доступ к файлам посредством программируемого интерфейса и др. 

В системе CADIM/EDB (Eigner) управление документами  сосредоточено на объектах с гибкими  и настраиваемыми на потребности  пользователей подклассами (тип  документа). Файлы и объекты находятся  в соотношении 1 : n. Объект может включать любой файл с цифровой информацией, полученной и созданной различными прикладными системами, и может содержать ссылки на документы, которые хранятся в обычном виде на бумаге. CADIM/EDB поддерживает задание множества отношений между документами и определение "объектов" более высокого уровня, которые могут использоваться для управления скоординированными группами файлов. 
 

В области  управления хранением документами  интерес представляет также возможность  хранения как текстовых, так и  графических документов. Для текстовых документов существует свое множество функций поиска, выборки и отображения, например, выборка полного текста (full-text-retrieval - FTR), задание структурной архитектуры документа и т.д. Система Optegra (CV) реализует возможности FTR и SGML, что дает ей определенные преимущества перед продуктами других компаний, в особенности для тех клиентов, в корпорациях которых технология PDM реализуется достаточно широко. 

Управление  потоками заданий и процессами 

Управление  изменениями - это функциональная область, в разработку которой компании, производящие продукты PDM, вкладывают самые значительные усилия. Одновременно, это область наибольших потенциальных различий между системами PDM. Поставщики продуктов PDM стремятся предоставить возможности управления потоками заданий и процессами в виде стандартных функциональных модулей. Все большее значение уделяется графике как средству определения и управления потоками и процессами. 

Определение процесса изменений - это важная часть  управления изменениями. Сюда относится определение упорядоченных этапов процесса, правила, связываемые с этими этапами и правила для подтверждения каждого этапа. Рассматриваемые системы PDM обеспечивают в основном сходные функции в этой области: поддержка нескольких типов параллельных и последовательных процессов, условные переходы, параметры синхронизации и др. По оценкам CIMdata, наибольшей гибкостью и здесь отличаются система компаний Metaphase, а также ProductManager от IBM. 

Функциональный  модуль системы Optegra (CV), отвечающий за управление потоками заданий и процессами - Optegra Workflow- представляет собой настольную среду типа Microsoft Office, использующую папки (фолдеры) для хранения заданий и доступных данных. Концепция фолдеров при управлении потоками применяется и в других системах PDM. Optegra Workflow использует несколько различных типов заранее определенных элементов потоков заданий. Пользователям предоставляется возможность графического представления потоков заданий и процессов, а также создания потоков графических элементов. Подобные функции предоставляются или разрабатываются всеми основными поставщиками PDM. Отличительной чертой Optegra Workflow является - это тесная интеграция с модулем управления хранением и документами - Optegra Vault, а также замкнутый характер этого автономного приложения, что позволяет Computervision независимо продвигать на рынок этот модуль для различных приложений, причем не только в традиционной инженерной области. 

Система WorkManager (HP), в отличие от других, не обеспечивает заранее разработанного приложения для формального автоматического определения потоков заданий и процессов. В принципе такое определение возможно, но для этого необходимо специальное кодирование на языке макропрограммирования WorkManager. Эта система поддерживает концепцию потоков заданий ad hoc, для которых не дается строгого, формализованного, заранее точно описанного определения условий перехода. Такие возможности также представляют определенный интерес, и сейчас многие поставщики PDM работают над их реализацией в своих системах. Эти особенности WorkManager лучше подходят инженерным группам, где не требуется формального описания процессов и где актуальной является задача компьютерной поддержки поисковых и исследовательских задач. 

В системе CADIM/EDB (Eigner) предусмотрено различие между процессом и потоком заданий. Процесс - это множество состояний и переходов вместе с дополнительными функциями и правилами, которое настраивается на нужды пользователей, но является стабильным на время выполнения. Процесс может быть определен системным администратором и может соединяться с каждым объектом и документом. Поток заданий - это временный процесс, определяемый конечным пользователем. Концепция потока заданий в CADIM/EDB аналогична функциям потоков ad hoc в WorkManager. 

Управление  структурой продукта 

При решении  задач управления структурой продукта используется наглядный и ясный  подход к отображению сложного изделия  в виде иерархического дерева отношений, типа "деталь-сборка-агрегат-изделие". При таком подходе корень дерева структуры - это собственно имя изделия, а концевые листья - конкретные детали, составляющие это изделие. Компонентное наполнение подобной структуры может быть различным и разнотипным - текстовый файл, бинарный файл, файл пространственной модели, атрибут и т.д. Функциональная область включает в себя средства взаимодействия, манипуляции, создания и модификации структуры продукта и управление конфигурацией. Так, например, прикладной модуль Optegra Navigator системы Optegra (CV) реализует графический пользовательский интерфейс, который обеспечивает доступ к структурам продуктов, управляемых и поддерживаемых Optegra. Графические возможности просмотра и отображения структуры продуктов реализуют в той или иной степени все рассматриваемые системы PDM, но наиболее сильные из них принадлежат компаниям Sherpa, Metaphase и Computervision. По оценкам CIMdata, пользовательский графический интерфейс системы Metaphase 2.0 - лучший среди продуктов этого класса. 

Предшественник Optegra, система EDM не имела эффективных способов редактирования структуры продукта и была зависима в этом отношении от CAD-системы компании Computervision - CADDS. Optegra ликвидирует этот недостаток, предоставляя независимые от CADDS возможности определения и модификации структуры продукта. При этом, как уже отмечалось, остается тесная интеграция между CADDS и Optegra. 

Большинство систем PDM обеспечивают эквивалентные  базовые возможности манипулирования  структурой продукта. Сюда относится  определение и модификация структуры, поддержка версий и опций дизайна и другие возможности. Несмотря на сходство спектра предоставляемых средств, в этой области существуют реальные различия между системами, которые относятся к типам отношений, поддерживаемым в структуре, и механизмам, которые используются для реализации опций и версий. В системе Matrix (Arda) есть средства построения структуры продукта, но не реализованы предварительно определенные элементы структуры и отношения, как это сделано в других системах. 

В системе Metaphase 2.0 реализован специальный модуль управления конфигурацией, который объединяет управление потоками заданий и процессами и управление структурой продукта. Расширенные функции этого модуля обеспечивают улучшенный контроль за процессом, множество представлений структуры, анализ влияния изменений, заменяющие и альтернативные элементы, а также другие возможности. Подобные средства реализованы и в модуле управления конфигурацией системы Optegra. WorkManager (HP), как уже отмечалось, не имеет интегрированного модуля управления изменениями, и это мешает реализовать в этой системе полный спектр возможностей управления конфигурацией. 

Концепция множества представлений структуры  продукта или конфигурации, реализованная, в частности, в системах компаний Metaphase, Computervision, Sherpa и IBM, представляет особый интерес для производящих компаний, поскольку предоставляет хорошую возможность разработки интерфейсов с системами планирования распределения ресурсов (MRP-системами). Тесная связь между системами PDM и MRP становится особенно актуальной для компаний, которые занимаются реорганизацией своего бизнеса. Интересно, что по оценкам CIMdata интеграция инженерных и производственных систем имеет наибольший приоритет именно в странах Европы. 

Управление  структурой продукта предоставляет  возможности и для разработки интерфейсов с другими прикладными системами. Уже отмечалась тесная связь EDM и Optegra с системой CADDS компании Computervision. Элементы связи со своими CAD-системами поддерживают компании Hewlett-Packard, IBM, Eigner+Partner. И большинство поставщиков PDM-систем также задумываются над реализацией таких возможностей. 
 
 
 

Другие  возможности 

Технология PDM предусматривает реализацию средств  классификации данных о продукте. Большинство систем PDM предоставляют  множество средств для определения и использования атрибутов частей и других объектов в системе. Различия между продуктами в этой области обычно относятся к гибкости определения атрибутов, поддержке фолдеров, структуре классификации и предоставляемым функциям поиска и запроса. Система Optegra, например, не реализует специального приложения классификации, но в качестве стандартных возможностей предоставляет средства определения атрибутов и множество правил классификации, по которым атрибуты присваиваются определенной части. 

Определение атрибутов - это только один элемент классификации. Системы компаний Eigner, Metaphase и HP предоставляют более существенные возможности, обеспечивая механизм определения и управления иерархическими схемами классификации и соотношения частей/элементов с узлами. Механизм иерархической классификации может оказать реальную помощь в использовании стандартных частей, процессов, пакетов и т.д. 

Важной  задачей для продуктов PDM является обеспечение интерфейса с системами  управления проектом, так чтобы накопленная информация, которая содержится в PDM-системе, могла эффективно использоваться для поддержки управления проектом. Большинство систем PDM не предоставляют сегодня непосредственной поддержки таких возможностей, за исключением продукта компании Sherpa, в котором реализованы средства создания иерархии задач и подзадач, представляющих структуру проекта. Эти задачи используются в качестве основных точек связи между DMS/PIMS и системами управления проектом. 

Для поддержки  внутренних коммуникаций рассматриваемые  системы используют либо свою собственную почтовую систему, как, например, Optegra, либо систему E-mail заказчика. 

Все большую  важность в системах PDM приобретают  службы представления модели продукта в виде графических изображений, которые хранятся как элементы системы. Для преобразования этих изображений из различных форматов в представимую форму используются различные типы схем, работающие либо в реальном времени, либо в соответствии с некоторыми заранее определенными событиями. Однако большинство этих схем основывается на использовании растровых или векторных форматов для представления на UNIX-станциях или ПК. 

Раньше подобные возможности предоставлялись в PDM-системах как часть отдельной, связанной системы вывода изображений. Однако за последнее время значительно повысилась заинтересованность пользователей в средствах работы с изображениями, представляющих собой составную часть общего процесса наблюдения за изменениями. Поэтому сейчас большинство поставщиков продуктов PDM обеспечивают эти возможности как интегральную часть своих систем, используя для этого различные прикладные пакеты других компаний. 

Виды  PDM-систем

За последние  годы в России появилось немало компаний, занимающихся поставкой систем электронного документооборота (СЭД) как зарубежных, так и собственной разработки. К сожалению, несмотря на достаточно большое число предлагаемых к  внедрению программных продуктов, успешные проекты можно, условно говоря, пересчитать по пальцам

Наибольшую  известность в России получили следующие  программные системы (и их поставщики): SmarTeam (Би-Питрон); T-Flex DOCs (Топ Системы); Optima Workflow (Оптима); Search (НПП Интермех); PartY (Лоция-Софт) и ряд других. Ниже будут кратко рассмотрены некоторые из них. 

SmarTeam 

Разработчиком SmarTeam является SmarTeam Corporation Ltd., дочерняя фирма компании Dassault Systems.

PDM-система  SmarTeam представляет собой быстро  внедряемую, масштабируемую, настраиваемую на информационную модель и бизнес–процессы конкретного предприятия систему

SmarTeam принадлежит  к классу  таких PDM, которые наряду с обеспечением управлением данными о продукции и бизнес-процессами на протяжении всего жизненного цикла изделия, также обладают развитыми средствами для обмена информацией со смежниками, заказчиками и поставщиками.  

Наиболее  развитыми PDM-функциями системы SmarTeam по сравнению с другими системами  класса PDM являются:  

–        ·Управление документооборотом (TDM);  

–        ·Управление инженерными изменениями (ECO);  

–        ·Управление бизнес-процессами (Workflow);  

–        ·Интеграция с различными CAD-системами.  

Важнейшим отличием системы является наличие  средств настройки системы, не имеющих аналогов. Администратору полностью доступна любая из стандартно поставляемых информационных и бизнес моделей предприятия, имеется возможность изменения модели, создания новой модели на основе существующей или заново. Все объекты информационной модели построены на основе объектного подхода, включая иерархию классов, механизм суперклассов, абстрактных классов, наследования, атрибуты, методы и т. д. Другие элементы системы, такие как меню, используемые термины и понятия и др. также полностью доступны для просмотра и изменения (настройки).  

Особенность SmarTeam состоит в том, что обеспечивается обмен данными как с партнёрами, имеющими системы управления данными  о продукции или другие информационные системы, так и с партнёрами, не имеющими подобных систем. В последнем случае используется специальный компонент системы SmarTeam, с помощью которого производится выборка всего или части состава изделия и создается исполняемый модуль. Этот файл передаётся партнёру любым доступным способом, например, по электронной почте или на дискете. Партнёр выполняет этот модуль на ПК и в диалоговом режиме вносит изменения в полученный состав изделия, после чего возвращает модуль-файл отправителю.

Средства  разграничения доступа и защиты от несанкционированного доступа обеспечивают предоставление группам пользователей и отдельным пользователям прав на использование только необходимых элементов системы как в смысле ограничения доступа к информации, так и к функциям системы.  

Система обеспечивает работу более чем со 150 форматами данных и имеет средства интеграции с наиболее распространенными CAD-системами, а также с MS Office.

Основная  платформа системы – Windows NT/2000 для  серверной части и Windows NT/2000/98/ME для  клиентской части

Предоставляя  лучшие в своём классе решения  в области общего машиностроения, проектирования промышленных предприятий,  автомобильной промышленности, производстве медицинского оборудования, строительстве,  энергетике, обрабатывающих и других отраслях, SmarTeam позволяет добиться:  

–        повышения качества продукции;

–        снижения стоимости разработки и  производства;

–        уменьшения длительности реализации проекта  на всех стадиях жизненного цикла;

–        соответствия промышленным стандартам;

–        ускорения выхода продукции на рынок;

–        управление данными о продукции (изделии) на всех стадиях жизненного цикла, включая этапы эксплуатации и утилизации. 

PartY 

PDM-система  PartY (разработки компании Лоция  Софт) предназначена для управления  информацией об изделиях, проектах, документах и объектах любых других типов (даже заданных пользователем). Она способна работать как автономное приложение, так и в режиме полной интеграции с системой управления документами DOCS Open. PartY представляет собой русскоязычную объектно-ориентированную систему с открытым API-интерфейсом, предоставляющая пользователю возможность создавать собственные типы объектов, задавать их атрибуты и устанавливать отношения между ними. Пользователь может настраивать систему под свои нужды, создавая специализированные прикладные решения. PartY позволяет создавать: системы структурированного электронного архива технической документации; системы паспортизации и управления имуществом и инфраструктурой, оценки страховых рисков, управления качеством, технической подготовки производства, планово-предупредительных ремонтов, АСУ ремонта и эксплуатации. PartY можно использовать в качестве надстройки над электронным архивом предприятия вместе с дополнительными модулями для обмена информацией с ERP-системами. Встроенный механизм бизнес-логики в PartY позволяет задавать различные логические условия проектирования и сопровождения готового проекта (порядок подписей уполномоченных сотрудников при утверждении проекта, ограничения на применение отдельных изделий и объектов в проекте, проверка непротиворечивости информации и др.). На основе данных PartY возможно построение электронной модели изделия, различных справочников деталей и узлов, и др.

PartY работает  под управлением ОС MS Windows NT и Novell NetWare. В качестве клиента используется ПО Microsoft (MS Windows 95, Windows 98, Windows NT WorkStation), а СУБД Sybase SQL Anywhere, Sybase Adaptive Server, MS SQL Server, Oracle. PartY соответствует требованиям отечественных стандартов (ЕСКД и др.), но в то же время ориентирована на поддержку международных стандартов (ISO 9000, STEP). 

Основные  возможности

- Структурированное хранение информации.

- Разграничение прав доступа (независимо для файлов, объектов и метаданных (атрибутов), с возможностью наследования прав доступа).

- Защищенное централизованное и территориально-распределённое хранение файлов документов с поддержкой версионности.

- Свободная и предопределенная маршрутизация документов и потоков работ работ (workflow), управление бизнес-процессами.

- Интеграция с приложениями Microsoft Office, OpenOffice.org и САПР (Autodesk AutoCAD, Mechanical Desktop, Inventor, SolidWorks, MicroStation и др.).

- Интеграция с аппаратными средствами (TWAIN-совместимыми сканерами, инженерными системами Xerox, сканерами штрих-кодов и др.).

- Полнотекстовый поиск средствами SearchInform[4]

- Интеграция с сертифицированными средствами ЭЦП.

- Встроенный генератор аналитических отчетов (а также формирование стандартных отчетов по ЕСКД и СПДС).

- Встроенный механизм управления бизнес-правилами.

- Управление структурой объекта (изделия, проекта и т. п.) с поддержкой вариантов, исполнений и конфигураций.

- Соответствие требованиям стандартов серии ISO 9000:2000. Поддержка стандартов ISO 10303 (STEP), ISO 10007, ODMA. Поддержка стандартов ЕСКД и СПДС, ГОСТ Р 6.30.

- Автоматическое формирование комплектов документов для передачи во внешние организации.

- Ведение истории всех изменений в проекте и документах.

- Интеграция с MAPI- и SMTP-совместимыми системами электронной почты. 

В качестве примера внедрения PartY (PartY PLUS) можно назвать идущий сейчас проект по автоматизации бизнес-процессов компании Динамо, занимающейся производством электрооборудования для городского электротранспорта, большегрузных самосвалов и грузоподъемных механизмов. 

Search   

НПП Интермех разработало систему Search. Она предназначена для создания архива технической документации предприятия (на основе СУБД Oracle или InterBase) и решения следующих задач: хранения документов различных типов; управления доступом к документам, быстрым поиском документов и документов-прототипов, согласованием-утверждением документов, проведением изменений документов и управлением версиями документов, поддержкой групповой работы над проектом. На основе информации, получаемой из занесенных в архив конструкторских документов, Search ведет БД изделий, выпускаемых и используемых на предприятии, а также взаимосвязей между этими изделиями. Эта БД лежит в основе обеспечиваемых системой средств для просмотра структуры и использования изделий, а также получения различных отчетов по изделиям. Search позволяет хранить в архиве любые типы документов чертежи, спецификации, текстовые документы и т. д. Для каждого типа документов можно назначить программы просмотра и редактирования документов данного типа. В системе поддерживаются документы, состоящие из нескольких файлов (например, чертежи на нескольких листах, гибридные чертежи TIFF+DWG и др.), а также документы, включающие ссылки на другие документы (например, XREF в AutoCAD и т. д.). Существует также возможность регистрации в архиве информации о документах, выполненных на бумажных носителях. 

В состав системы входит специальный модуль, обеспечивающий просмотр и редактирование конструкторских спецификаций, разработанных  при помощи системы AVS. Поддерживаются как обычные (единичные), так и групповые спецификации форм А и Б по ГОСТ 2.113, а также спецификации на парные изделия (например, левое и правое исполнения), характерные для автомобильной промышленности. Конструкторские спецификации, занесенные в архив, служат источником информации, которую Search использует для ведения БД изделий и взаимосвязей между изделиями. На основе этой БД возможно получать различные справки и отчеты. 

Специальный модуль маршрутизации документов обеспечивает различные функции, необходимые  при групповой работе над проектом: выдачу рабочих заданий и контроль их исполнения; пересылку документов и рабочих запросов одним пользователем другому; рассылку сообщений и уведомлений и т. д.

В Search встроены мощные средства для просмотра состава  и применяемости изделий. Можно просмотреть и распечатать состав и применяемость изделия в табличном виде, а также экспортировать его в большое количество форматов БД и электронных таблиц. Важным свойством Search является и возможность получить развернутый состав и применяемость изделия с учетом единиц измерения. Это позволяет службам снабжения предприятия получить полную информацию о потребностях деталей и материалов при производстве того или иного изделия.