PLM и BIM: близнецы или двойняшки?

Если присмотреться к развитию концепций и технологий PLM (Product Lifecycle Management) и BIM (Building Information Modeling), то можно заметить как определенные сходства и параллели, так и некоторые различия, особенно в практической реализации.

Чтобы избежать путаницы и разночтений, за определение PLM, пожалуй, стоит принять формулировку, данную информационно-аналитическим агентством CIMdata: «PLM представляет собой процесс и технические средства для его осуществления по управлению всем жизненным циклом изделия, начиная от его концепции, через проектирование, конструирование и производство, до эксплуатации, обслуживания и утилизации».

Основные процессы PLM

В свою очередь, BIM можно определить как «процесс формирования и управления данными в архитектуре и строительстве в течение всего жизненного цикла зданий и сооружений».

Основные процессы BIM

Заметное сходство, не правда ли? Рассмотрим состояние той и другой концепций более детально.

PLM выполняет функции объединения и взаимодействия людей, данных, технологических и бизнес-процессов создания, производства и эксплуатации изделий, выпускаемых предприятием. Она также является информационной основой для создания продукта в рамках расширенного предприятия. Основным связующим техническим компонентом в PLM среде является, как правило, служит PDM, функциями которой является сбор, хранение и поддержание целостности информации о продукте. Другими ключевыми элементами, вокруг которых исходно и формировались и развивались PLM-системы, был комплекс CAx программ:

• CAD для дизайна, проектирования и конструирования
• CAE для проверки и оптимизации конструкций
• CAM и CAPP для подготовки и организации производства

Сегодня PLM – весьма зрелая технология, в ее рамках уже разработаны примеры лучших практик, связанные с развитием процессов на предприятиях, особенно в организациях аэрокосмической, автомобильной, оборонной, энергетических отраслей, в области автоматизированного производства.

В то же время, несмотря на развитость PLM-решений, остались до сих пор нерешенными некоторые ключевые вопросы, один из острейших – возможности обмена данными, информацией, то есть интероперабельность. До сих пор количество форматов данных, используемых в MCAD и PLM растет, сами вендоры проявляют мало заинтересованности в их согласовании и координации, более того, некоторые активно борются с появлением независимых поставщиков компонент для работы с популярными форматами, как это случилось в истории с Open Design Alliance. Призванные стандартизовать протоколы обмена информацией форматы IGES и STEP развиваются медленно и на текущий момент не до конца решают эту проблему. Все это заметно затрудняет для пользователей создание, хранение, обмен и совместную работу над информацией о продукте.

Обратимся теперь к BIM. С технической точки зрения архитектура классических BIM-систем, таких как ArchiCAD, Allplan, Revit, заметно отличается от PLM – как правило, все строится вокруг системы построения цифрового макета здания, дополненного сопутствующей специфической информацией. Да и сами геометрические объекты в BIM, как правило, имеют целевое назначение и классификацию, это не просто твердотельные геометрические элементы, а сущности, типичные для архитектуры и строительства – стены, перекрытия, колонны, дверные и оконные проемы и т.д. и т.п. Компонентой, управляющей все этой информацией, является не PDM, а собственно сама система построения такого цифрового макета. Впрочем есть и исключения из этого правила, в первую очередь это решения для архитектурно-строительного проектирования, построенные на основе MCAD-пакетов, например система Digital Project компании Gehry Technologies. Классические же BIM-системы сами являются и CAD и PDM в одном флаконе.

BIM сегодня используется для создания практически всех типов зданий и сооружений – от простых складов и ангаров до многих самых сложных новых зданий: небоскребов, стадионов, мостов. BIM охватывает сразу несколько областей – создание геометрической модели, описания пространственных отношения, географической информации, количества и свойств строительных компонентов и материалов. Он помогает управлять широким спектром работ, системы сборки и возведения зданий и других связанных с ними процессов. BIM обеспечивает потенциальное будущее, так как виртуальная модель информации, созданная проектными группами для подрядчиков и субподрядчиков, затем может использоваться владельцами в процессе эксплуатации, реконструкции и ремонта сооружений. На каждом этапе жизненного цикла добавляются собственные дополнительные сущности, конкретные знания и отслеживаются изменения в одной модели. В отличие от MCAD/PLM в области BIM гораздо лучше обстоит дело с интероперабельностью – основные технологические принципы BIM были определены как IFC (Industry Foundation Classes) и aecXML которые описывают и стандартизуют структуры данных для представления информации, используемой в BIM.

Таким образом, можно сказать, что определенно существуют общие корни как для PLM, так и для BIM. Появление этих концепций и технологий обеспечивает поддержку коллективной работы и управления проектными и производственными процессами на протяжении всего жизненного цикла продукции.

С другой стороны, существуют и заметные различия в зрелости информационных моделей и процессов развития. Также интересно наблюдать процессы взаимопроникновения технологий между этими концепциями. Так же, как и в PLM, развитие web-технологий направляет развитие BIM от фокусирования на моделях AEC-ориентированных САПР к поддержке коллективной, распределенной работы и большей концентрации на процессах. С другой стороны, в развитии стандарта STEP прослеживаются тенденции перехода от хранения лишь «мертвой» геометрии к созданию структур, описывающих более полную информацию об изделии, в грядущей версии STEP AP242 анонсирована поддержка размеров и допусков, кинематики, производственной информации. Полагаю, что и BIM и PLM находятся на пороге значительных и качественных изменений. Вопрос лишь в том, все ли вендоры и пользователи готовы к ним?

Ссылки по теме:

Блог Олега Шиловицкого: практики PLM в строительстве

Блог Олега Шиловицкого: Взаимодействие PLM и BIM в информационном поле предприятия

Владимир Малюх: Использование машиностроительных САПР в архитектуре и строительстве