Что есть PLM
Главная цель любого производителя — качество выпускаемой продукции, однако одной из основных тенденций сегодня является необходимость сокращения времени выхода новых изделий на рынок при одновременном удовлетворении специфических потребностей заказчиков (от модели массового производства компании переходят к разработке и сборке на заказ). При этом компании не могут позволить себе повышать стоимость процессов проектирования новых изделий. Одновременно с этим в процесс создания продукции вовлекаются сегодня многочисленные внешние участники — от поставщиков комплектующих, которые должны иметь возможность оперативно реагировать на изменения в требованиях к конечному продукту, до самих заказчиков, которые хотят получить доступ к процессам формирования этих требований. Для многих крупных производителей «виртуальное предприятие» становится реальностью — они выносят за скобки собственного производственного процесса разработку и выпуск комплектующих, а подчас и собственно сборку готового изделия, оставляя за собой базовые операции выработки концепции и проектирования продукции. Передача части своих функций на аутсорсинг не отменяет необходимости контролировать и интегрировать все процессы. Для того чтобы виртуализация производства происходила не в ущерб конечному результату и с максимальной экономической отдачей, компаниям необходимы технологии, объединяющие и автоматизирующие все разрозненные этапы жизненного цикла изделия, создающие интегрированную среду коллективной работы, где каждый участник производственной цепочки имеет в реальном времени доступ к нужной ему информации по изделию.
Первоначально такие технологии приобрели известность под названием Collaborative Product Commerce (СРС), однако термин PLM (Product Lifecycle Management) точнее отражает суть. PLM — это набор взаимосвязанных прикладных решений, включающий необходимые программные компоненты обеспечения коммуникаций, интеграции модулей, автоматизированного проектирования и визуализации и других решений, охватывающих полный жизненный цикл продукта — от идеи до утилизации.
PLM расширяет возможности автоматизированного контроля над изделием за рамки инженерных лабораторий и конструкторских бюро, которые были основными пользователями предшественников РLM-технологий — CAD/CAM и систем PDM. Решения класса PLM призваны объединить всех участников жизненного цикла, как внутри предприятия-производителя, так и вне его, в том числе поставщиков, заказчиков и организации, занятые послепродажным обслуживанием продукции.
Система PLM охватывает все этапы жизненного цикла изделия (рис. 1).
 |
Рис. 1. Этапы жизненного цикла изделия |
Анализ требований рынка. Производитель должен понять, насколько востребован рынком новый продукт, и оценить выполнимость этих требований. На этом этапе система PLM используется для извлечения данных из различных информационных систем, которые могут способствовать получению более точной картины.
Проектирование. Конструкторы создают проект нового изделия — соответствующие САПР и PDM-решения являются интегральной частью PLM-решения. При проектировании используется вся необходимая дополнительная информация, поставщиком которой являются PLM-модули, включая факторы, связанные с послепродажным обслуживанием изделия, информация о предпочтениях заказчика, данные о производственных возможностях и т.д.
Определение источников поставок (PLM-sourcing). Отдел закупок должен провести предварительную работу по поиску источников приобретения необходимых для производства изделия деталей, материалов, компонентов, оборудования и т.д. Задача систем PLM — предоставить достоверные данные о доступности тех или иных деталей/компонентов/материалов, их стоимости, потенциальных поставщиках и возможных альтернативных источниках.
Производство. В соответствии с определенными на этапе проектирования спецификациями и с использованием полученных на этапе поставок деталей и материалов производится продукт. Реализованные в PLM специальные методы контроля качества позволяют гарантировать соответствие производимого изделия заданным спецификациям.
Дистрибуция. Готовое изделие поставляется либо дистрибутору, который размещает его на своем складе до поступления соответствующего заказа, либо непосредственно заказчику. Полученные из системы PLM исторические данные о потребностях рынка помогают производителю свести к минимуму число уровней инвентаризации готовой продукции.
Послепродажное обслуживание. На этом этапе выполняются техническое сопровождение, обслуживание и ремонт — в течение гарантийного срока или как дополнительно оплачиваемый сервис. PLM позволяет учесть различную информацию об изделии, поступающую на этом этапе жизненного цикла, при разработке последующих проектов и тем самым способствует повышению привлекательности продукции для клиентов.
Возможность извлечь из одного источника не только все накопленные на данном проекте знания, но и исторические данные, имеет ключевое значение для повышения эффективности проектирования новой продукции и усовершенствования существующей номенклатуры изделий с целью максимального удовлетворения потребностей заказчиков. Репозиторий PLM позволяет производителю не растерять ценный опыт, накопленный на предыдущих проектах. Возможность не изобретать в очередной раз велосипед крайне важна для производственных предприятий, поскольку, как показывает практика, большинство проектов не несут в себе какой-то исключительной новизны, а являются усовершенствованиями предыдущих разработок.
При наличии централизованного репозитория значительно упрощается контроль за актуальностью информации — PLM становится для компании единственным источником достоверных данных по продукту. Чем раньше будут идентифицированы ошибки или ограничения проекта, которые могут повлиять на конечные характеристики разрабатываемого изделия или просто усложнить процесс его производства, тем меньше затрат понадобится на их устранение.
Перепроектирование, а тем более, дополнительное тестирование, переделка или, того хуже, полная отбраковка готовой продукции всегда обходятся изготовителю недешево. Pешения категории PLM позволяют свести к минимуму или полностью избежать подобных расходов, а если учесть, что, по оценкам Aberdeen, не менее 70% затрат на производство и сопровождение продукции приходится на этап проектирования, можно сделать вывод, что PLM обеспечивают не только повышение качества и оптимизацию разработки изделия, но и способствуют снижению затрат на поддержку его жизненного цикла. По данным IBM в сотрудничестве с компанией Dassault Systemes, предлагающей свой РLM-пакет ENOVIA, с применением возможностей PLM экономия затрат на разработку и выпуск продукции у ее клиентов достигает 1 млрд. долл., при этом цикл вывода нового изделия на рынок сокращается с 72 до 16 недель.
В PLM доступ к данным организован на ролевой основе. Система позволяет предоставлять пользователю информацию в форме, соответствующей выполняемым им функциям в жизненном цикле изделия: трехмерные модели, схематические диаграммы, инженерные спецификации (bill of materials, BOM), календарные планы или прогнозы на основе анализа требований рынка. Конструктор будет работать в привычной ему среде САПР, а сотрудник маркетингового подразделения сможет получить из системы представление трехмерной сборки, пригодное для размещения в рекламной брошюре.
Системы CAD/САМ, нашедшие широкое применение в производственных компаниях, повышали эффективность и упрощали работу проектировщиков и технологов, но были слабо интегрированы между собой, а другие подразделения и партнеры компании практически не могли повлиять на процессы разработки и производства изделия, поскольку не имели доступа к таким системам. После последовательного проведения нескольких итераций разработки проект попадал к технологам и в отдел закупок, которые уже никак не могли повлиять на него и подчас были вынуждены идти на неоправданно дорогие траты или поиск дефицитных материалов и деталей и производство изделия на неподходящем оборудовании.
Система PLM, объединяющая все структурные подразделения предприятия, позволяет уже на этапе проектирования вносить изменения с учетом проблем, которые могут возникнуть как при производстве, так и при выборе поставщиков комплектующих. В результате не возникнет ситуации, когда невозможность увязать проект со сложностями производственного цикла и задачами закупок приводит к повышению цены и одновременно снижению качества продукции.
С помощью информации, которую интегрирует система PLM, даже не обладая специальными техническими знаниями, сотрудники отдела закупок смогут заниматься поиском нужных деталей и выбором оптимальных каналов поставки непосредственно по данным, поступающим из конструкторских подразделений. По мере развития технологии электронного представления компонентов (component supplier management, CMS) и появления у поставщиков возможностей параметрического поиска, которые будут интегрироваться в PLM, сами конструкторы уже на этапе проектирования получат возможность выбирать подходящие компоненты. По данным Aberdeen, привлечение поставщиков на этапах формирования концепции и проектирования изделия обеспечивает 20% экономии средств на разработку. Кроме того, они все чаще выступают в роли проектировщиков определенных компонентов изделия. Бумажные формы обмена информацией с внешними котрагентами компании-производителя существенно снижают эффективность работы над изделием, поскольку время обнаружения ошибок в проекте влияет на его стоимость и на сроки вывода качественного продукта на рынок. Предположим, производитель автомобилей отдает на аутсорсинг разработку переднего амортизатора. В ходе проектирования корпуса может измениться спецификация для амортизатора — длина, вес или степень упругости. Эти изменения сразу должны быть учтены в проекте, который разрабатывает смежник, что и позволяет сделать среда PLM через механизмы разделения данных для разных участников жизненного цикла изделия.
Если идея интеграции поставщиков комплектующих в процессы проектирования на самых ранних стадиях для ряда производителей, например, в автомобильной отрасли, уже давно перешла в практику, то возможность включения в информационное пространство изделия подразделения и внешние организации, которые занимаются послепродажным обслуживанием, можно считать «ноу-хау» PLM-решений.
Знания о том, какие проблемы вызывает техническое сопровождение готовой продукции, ее гарантийное или платное обслуживание, может серьезно повлиять на последующие проекты компании. Если производитель имеет возможность получить такие данные, проанализировать их и реализовать в следующих проектах те характеристики, которые позволят избежать аналогичных проблем для нового изделия, он не только сэкономит свои затраты на послепродажное обслуживание, а сделает продукт, который лучше удовлетворит запросы клиента. А это уже влияеет на имидж и конкурентоспособность производителя.
С помощью PLM заказчики получают возможность декларировать свои требования по улучшению продукта или претензии, связанные с ремонтом, которые будут непосредственно учтены конструкторами при проектировании следующей версии изделия. Таким образом, система PLM обеспечивает всем участникам жизненного цикла, включая и внешних, доступ к данным в реальном времени, реализуя сквозное распространение изменений, внесенных на одном из этапов, на все этапы жизненного цикла. Например, по требованию заказчика одна из деталей изделия будет крепиться в четырех точках вместо трех. Это требование повлечет изменения в спецификации детали и в настройке технологического процесса у поставщика для производства этой детали. В общей спецификации изделия изменится число болтов, необходимых для крепления такой детали, а это в свою очередь повлечет за собой изменения в заказе на закупку и т.д.
В целом, преимущества, которые дает PLM-решение, можно сформулировать следующим образом:
