Системы управления производственной информацией
Системы PDM возникли на стыке ПО класса MRP/ERP и CAD. Их функция -обеспечение поддержки всего жизненного цикла продукции от разработки (CAE/CAD) до маркетинга. Одни PDM-системы представляют собой самостоятельные программные продукты, другие реализованы в виде модулей в рамках созданных ранее ERP-систем. Системы PDM, находясь между условными входами и выходами корпорации, аккумулируют все циркулирующие внутри компании данные по продукции, осуществляют планирование процессов и пошаговый контроль. В отличие от баз данных, они 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.
Основные функциональные возможности систем PDM:
организация хранения данных и управление документами;
управление потоком работ и процессами, управление структурой продукта, автоматизация генерации выборок и отчетов.
Управление хранением данных и документами
В PDM-системах реализованы следующие функции организации хранения данных и управления документами: возможности электронных хранилищ данных, управление уровнями версий, контроль авторизации для защиты доступа к информации. В лидирующих разработках модуль управления хранением включает в себя также 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. Пользователь может легко и быстро создавать новые типы объектов, которые наследуют атрибуты и связанные с ними действия или процессы объектов-родителей. В области управления хранением документами интерес представляет также возможность хранения как текстовых, так и графических документов, с поддержкой множества функций поиска.
Управление потоками заданий и процессами
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.
Управление структурой продукта
При решении задач управления структурой продукта используется наглядный 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, графическое изображение, файл базы данных и т.д.
8.2. Перспективные направления развития средств промышленной автоматизации.
Основной тенденцией развития средств промышленной автоматизации является интеграция различных систем в рамках одного или группы сотрудничающих предприятий. Сегодня можно говорить о трех ключевых направлениях решения этой задачи: использовании связующего ПО, стандартизации ПО и развитии CALS-технологий.
На сегодня результатом совместной работы ряда крупнейших фирм-производителей является архитектура CORBA (Common Object Request Broker Architecture) - это связующее ПО, «расположенное» между операционной системой и приложениями. Использование данного программного «слоя» облегчает процесс создания приложений, так как дает возможность разработчику абстрагироваться от особенностей аппаратного и системного ПО. Трудности реализации преодолеваются с помощью среды межобъектных запросов Object Request Broker (ORB). Используя ORB, клиент может легко вызывать сервис на объект-сервере, при этом аппаратно клиент и сервер могут быть как на одной машине, так и на разных и общаться между собой по сети. ORB перехватывает запрос и отвечает за его доставку, передачу параметров, вызов сервиса, а также за доставку результатов. Таким образом, ORB обеспечивает обмен информацией между приложениями на различных устройствах в неоднородной распределенной среде, создавая связную объектно-ориентированную систему.
Современные решения в области стандартизации связаны прежде всего с фирмой Microsoft. Это в первую очередь технология OPC (Object Linking and Embedding for Process Control). Она представляет собой стандартный метод для доступа к периферийным устройствам, системам SCADA/MMI или другим промышленным приложениям, основанным на технологиях OLE, СОМ (Component Object Model) и DCOM (Distributed СОМ). OPC представлена набором стандартных объектов, методов и свойств, отвечающих требованиям промышленных приложений реального времени. Эти требования включают в себя синтаксис для доступа к объектам, эффективную передачу данных от оборудования к приложениям, способность клиента работать с несколькими серверами одновременно и поддержку конфигурации сервера. Программные пакеты на основе OPC легко интегрировать в бизнес-приложения, поддерживающие OLE. В первой версии OPC, вышедшей в 1995 г., основной упор был сделан на сбор данных. Последняя разработка Microsoft в этой области — Windows DNA (Windows Distributed Internet Applications Architecture). Эта архитектура также основана на объектно-ориентированной СОМ-технологии создания функциональных пользовательских компонентов.
На первом этапе CALS расшифровывалась как Computer Aided Logistic Support – компьютерная поддержка поставок. Предметом CALS являлась безбумажная технология взаимодействия между организациями заказывающими, производящими и эксплуатирующими военную технику, а также формат представления соответствующих данных. Доказав свою эффективность в сфере ВПК, CALS-технологии начали активно применяться в других отраслях экономики: промышленности, строительстве, транспорте.
В настоящий момент CALS трактуется как Continuous Acquisition and Life Cycle Support – непрерывная информационная поддержка жизненного цикла изделия или продукта. По своей сути сегодня CALS является глобальной стратегией повышения эффективности бизнес-процессов, выполняемых в ходе жизненного цикла продукта за счет информационной интеграции информации, порождаемой на всех этапах жизненного цикла. Средствами реализации данной стратегии являются CALS-технологии, в основе которых лежит набор интегрированных информационных моделей: жизненного цикла и выполняемых в его ходе бизнес-процессов, продукта, производственной и эксплуатационной среды. Возможность совместного использования информации обеспечивается применением компьютерных сетей и стандартизацией форматов данных.
Идеальной основой для решения поставленной задачи является использование единой интегрированной модели продукта и его жизненного цикла, которая выступает в роли единого источника информации для любых выполняемых в ходе ЖЦ процессов. В отличие от концепции ИАСУ (интегрированная система управления производством) концепция CALS охватывает все этапы жизненного цикла, но не касается технологии решения прикладных задач (проектирования, планирования и т.д.). Соотношение различных концепций автоматизации и этапов ЖЦ изделия представлены в таблице.
Предметом CALS-технологий является формат представления в электронном виде результатов решения прикладных задач, независимо от источников их происхождения, безопасность этой электронной информации и ее совместное использование. Подобная задача выводит на первый план проблему стандартизации способов представления, интерпретации и использования (обработки) информации.
Для предприятия в целом использование CALS-технологий повышает эффективность кооперации с другими предприятиями за счет построения своеобразного «виртуального предприятия».
Таблица 1. Различные концепции автоматизации и ЖЦ продукта.
| Этапы жизненного цикла | Концепции автоматизации и управления | ||
| Маркетинг и изучение рынка | CALS | ||
| Проектирование и разработка продукции | ИАСУ | ||
| Планирование и разработка процессов | |||
| Закупка | АСУП | ||
| Производство | |||
| Упаковка и хранение | |||
| Реализация | |||
| Установка и ввод в эксплуатацию | |||
| Техническая помощь и обслуживание | |||
| Эксплуатация (потребление) | |||
| Утилизация | |||
Виртуальное предприятие не является юридическим лицом и может не иметь постоянной организационной структуры, но характеризуется общим информационным пространством, обеспечивающим, при условии соблюдении соответствующих стандартов, совместное использование информации. В сфере управления CALS-технология позволяет повысить «прозрачность» и управляемость бизнес-процессов путем их реинжиниринга. С точки зрения потенциального покупателя конечного продукта повышается привлекательность изделия, которое имеет средства информационной поддержки в процессе эксплуатации.