САПР и PLM в облаке: стоит ли овчинка выделки?

От редакции isicad.ru: Пользуясь любезным разрешением автора — известного российского эксперта и журналиста — и редакции PCWeek RE, мы перепечатываем статью, опубликованную вчера на сайте PCWeek RE. Тема статьи с каждым днем становится все более актуальной, хотя массовое внедрение облачных и смежных технологий и сервисов все еще сопровождается как объективными, так и субъективными сомнениями... Именно поэтому так важны дискуссии, выражающие разные мнения, выраженные участниками обсуждения, которое представлено в статье Е.Гореткиной. Мы надееся, что публикация на isicad.ru расширит эту полезную дискуссию.

2012-й стал годом начала распространения облачных технологий в области САПР/PLM. О том, как проходит их распространение, какие проблемы возникают и как они решаются, рассказывают эксперты из ведущих компаний.

Стоит ли переходить

Но не только киты отрасли предлагают облачные сервисы. По такой модели уже давно работают компании Aras и Arena Solutions, а недавно к ним присоединился целый ряд стартапов, включая GrabCAD, Sunglass, TinkerCAD, Kenesto, которые продвигают различные облачные услуги пользователям САПР/PLM. Российские компании не отстают от зарубежных. Так, фирма АСКОН недавно запустила облачный PLM-сервис Dexma, создав для этого одноименный стартап.

Однако о проектах, реализованных с помощью облачных САПР/PLM пока почти не слышно. Видимо, предприятия еще находятся на стадии оценок и размышлений. Решение принять непросто, так как нужно учитывать множество нюансов, связанных с затратами, организацией работ и технологиями.

Дело в том, что технология САПР, которая начиналась с электронной чертежной доски, сильно разрослась и теперь включает множество направлений: системы автоматизированного проектирования механического оборудования (CAD), электронных приборов (EDA), инженерного анализа (CAE), подготовки к производству (CAM), приложения для публикации технической информации, визуализации, сервисного обслуживания и, наконец, системы управления инженерными данными (PDM) и жизненным циклом изделия (PLM).

Как считают эксперты, с технической точки зрения практически все приложения САПР/PLM имеют шанс попасть в облако. К тому же к использованию интернет-технологий подталкивает сама природа современного производства: глобализация и территориальная распределенность. «Проектируй там, где сумеешь найти соответствующие интеллектуальные ресурсы, производи там, где дешевле материалы, энергия, труд, логистика», — сформулировал последние тенденции Николай Нырков, руководитель DEXMA Labs, дочерней компании АСКОН по разработке веб-PLM-систем.

Но все ли облачные инженерные приложения будут востребованы? Для каких направлений применение облачных технологий окажется наиболее эффективным?

По единодушному мнению экспертов, в первую очередь это те области, которые предусматривают взаимодействие людей. «Из всего набора инженерного ПО наиболее приспособлены для работы в облаке PDM- и PLM-системы. Они предполагают коллективный доступ к данным, что удобно и естественно реализовать именно с помощью облачных технологий», — считает Роман Соболев, директор проектов департамента производственного консалтинга группы компаний «Борлас». С ним согласен Дмитрий Якунин, руководитель направления САПР группы компаний Arbyte: «Задачи PLM хорошо переносятся в облако, поскольку высокая вычислительная мощность не требуется, а размеры хранилища данных — лишь вопрос оплаты. К тому же данные будут резервироваться. Однако при этом встают вопросы обеспечения бесперебойности доступа к данным и скорости их загрузки из сетевых хранилищ. Поскольку суммарный объем файлов проекта может быть достаточно велик, требования к каналу связи также предъявляются высокие».

По мнению Анастасии Морозовой, директора по развитию бизнеса по направлению архитектура и строительство компании Autodesk в России и СНГ, нет смысла переносить в облако тот функционал САПР/PLM, который эффективнее реализуется с помощью стандартных десктопных систем. Но есть целый ряд задач, для которых облачный подход позволяет сократить время выполнения и стоимость, повысить качество проекта и взаимодействия.

Она выделила четыре такие задачи: «Первое и, наверное, самое очевидное — хранение больших объемов данных. Чем больше данных и выше вероятность быстрого увеличения их объема, тем выгоднее хранить их в облаке у стороннего провайдера. Но здесь, конечно, на первый план выходит наличие функционала, позволяющего правильно организовать хранение, упорядочить информацию и доступ к ней, оптимизировать поиск. Второе — организация взаимодействия людей. Третья задача — доступ к часто обновляемым базам данных. В области проектирования это могут быть базы элементов, например отопления или вентиляции, стандартных деталей, мебели и т. д. Облачные технологии позволяют не только выполнять хранение, но и, главное, обеспечить полноту и актуальность информации. И наконец, четвертая задача, — ресурсоемкие вычисления. Инженерам и архитекторам часто приходится проводить расчеты каких-то конструкций, анализировать несколько проектных решений, сделать качественную визуализацию. Неограниченные вычисления, которые можно реализовать с помощью облачных технологий, позволяют значительно ускорить процесс».

Дмитрий Якунин согласен с тем, что облачные технологии подходят для инженерных расчетов, но он отметил некоторые проблемы: «Файлы с данными и результатами расчетов могут быть весьма велики, и тут встает вопрос о пропускной способности канала. Так, недавно мы проводили тестирование расчетной станции. Настройка системы и запуск тестов проводились через Интернет, но итоговый файл был настолько велик, что проще оказалось забрать его на внешнем носителе. И это — задача, которую можно просчитать на локальной машине. В случае задач большего объема, для решения которых нужны кластеры или вычислительные облака, эта проблема будет еще серьезней. Один из способов ее решения — использование локального облака, когда все вычислительные ресурсы находятся в пределах предприятия, а передача данных идет по локальной сети».

Что касается CAD-систем, применяемых для проектирования изделий, то эксперты сомневаются в перспективности их переноса в облако. «Наименее приспособлены для облачной реализации CAD-приложения, — считает Роман Соболев. — Во-первых, они предъявляют специальные требования к „железу“, прежде всего в области графики, а во-вторых, оперируют большими потоками данных, особенно при 3D-моделировании. Поэтому CAD по-прежнему проще реализовать на локальных рабочих местах и это сохранится, как минимум, в кратко- и среднесрочной перспективе».

С ним согласен Дмитрий Якунин: «Для проектирования, особенно трехмерного, важны высокая интерактивность интерфейса, быстрый пересчет геометрии модели при ее изменении, хорошее качество изображения и высокая частота обновления экрана. Это накладывает высокие требования на ту часть облака, которая генерирует изображение, а также на каналы связи. В настоящее время работа нескольких серьезных CAD-пользователей с приемлемым качеством практически невозможна даже в локальном облаке. Причин две: сейчас каждому пользователю необходима отдельная мощная видеокарта для обработки изображения, что усложняет структуру облака, а пропускная способность каналов еще недостаточна для работы с высокой степенью интерактивности».

Таким образом, считают эксперты, на данный момент наиболее оптимальным путем развития САПР/PLM является не полный перенос в облако того или иного приложения, а комбинация возможностей стационарных компьютеров и облачных технологий. «При этом в идеале пользователь не должен задумываться о том, какой именно компьютер — стационарный или облачный — на данный момент решает поставленную им задачу. Главное, чтобы задача решалась качественно и как можно быстрее», — сформулировала эту идею Анастасия Морозова.

Зачем нужны облака

Эксперты не обнаружили каких-либо специфических преимуществ от применения облаков именно для САПР/PLM. Другими словами в этой области выгоды будут такими же, как и в других. Прежде всего, экономия. «Для средних и малых компаний — это бóльшая гибкость при получении необходимой функциональности и возможность потреблять именно тот объем услуг и производительности, который нужен в данный момент, а значит снижение затрат. Для крупных компаний — это возможность избавиться от части ИТ-инфраструктуры или вообще отказаться от нее за счет получения услуг из внешнего облака, тем самым, снизив капитальные затраты. Это справедливо и для территориально распределённых компаний, так как централизация данных в облаке — частном или публичном, для них весьма продуктивный путь снижения издержек», — сказал Роман Соболев.

А Николай Нырков добавил такие преимущества, как экономия при организации временных рабочих коллективов за счет использования ПО по модели SaaS вместо закупки постоянных лицензий, экономия на обслуживании ИТ-инфраструктуры, мобильный удаленный доступ к данным из любой точки с любого устройства и возможность территориально распределенной коллективной работы в единой информационной среде.

Важное значение имеет доступ к самым современным технологиям. «В идеале ПО всегда будет последней версии, вычислительные мощности будут масштабироваться для решения задачи в разумное время, а данные — резервироваться. Задачи же обслуживания аппаратной части ложатся на владельцев облака. Но все это работает до тех пор, пока есть хорошая связь с облаком», — сказал Дмитрий Якунин.

А Анастасия Морозова отметила преимущества для бизнеса: «Благодаря высокой скорости выполнения ряда задач, которые требуют значительных вычислительных мощностей, то, что раньше делалось часами, решается в десятки и сотни раз быстрее и эффективнее с помощью облачных технологий. Это позволяет подготовить не один вариант проекта, а проанализировать массу разных и выбрать лучшее решение».

Какие выбрать облака

Эксперты сошлись во мнении, что решение о применении того или иного вида облака должен принимать заказчик, исходя из конкретных особенностей своей деятельности. При этом нужно учитывать необходимую производительность, специфику решаемых задач (моделирование, расчеты, хранение и передача файлов), требования к безопасности данных, наличие каналов связи, возможность содержать локальный ЦОД, наличие квалифицированного персонала для обслуживания аппаратного и программного обеспечения и т. п.

Например, для предприятий оборонно-промышленного комплекса, связанных с гостайной и режимом секретности, публичные облака неприемлемы в принципе, считает Николай Нырков: «Мы проводили исследование среди инженеров отечественных машиностроительных предприятий, в результате которого выяснилось, что полный доступ в Интернет на рабочем месте есть только у 36%, у остальных он ограничен, например, есть только электронная почта, или отсутствует». Но он уверен, что публичные облака пригодятся частному малому бизнесу, так как это им выгодно как с точки зрения общей стоимости владения, так и с точки зрения порога вхождения. Поэтому в публичные облака будут в первую очередь переноситься системы управления проектированием и производством, инженерный документооборот — простые легкие PDM/PLM, не отягощенные лишним функционалом.

Что касается оборонных организаций, а также крупных холдингов и предприятий, работающих с большими объемами географически распределенных данных, то им подойдут частные облака, полагает Павел Брук, директор по развитию бизнеса Dassault Systemes в России и СНГ: «При таком подходе закрывается сразу много традиционных вопросов, которые возникают в случае публичных облачных технологий, главный из которых — обеспечение безопасности данных».

Если же исходить из вида приложений САПР/PLM, то, по мнению Дмитрия Якунина, для CAD-систем больше подойдут частные облака, поскольку у них более широкие каналы передачи данных, или гибридные, в которых рабочие места проектировщиков будут расположены локально, а другие рабочие места и хранение данных — в публичном облаке. Но для этого нужно сначала решить вопрос с производительной обработкой графики на виртуальных рабочих местах.

Для инженерных расчетов, возможно, наиболее эффективными станут публичные облака, которые могут обеспечить высокую вычислительную мощность, избавив предприятие от необходимости покупать дорогое «железо» и софт. Но он отметил, что у частного облака есть важное преимущество: «Его всегда можно сконфигурировать и тонко настроить для повышения производительности».

Сколько стоит облако

По словам Романа Соболева, ценообразование — наиболее сложный вопрос. Сейчас на рынке инженерного ПО нет ни готовых схем, ни четкого понимания со стороны вендоров, как изменится система лицензирования при переходе к облачной модели: «Основной доход поставщики получают от продажи лицензий и обновлений, а как сделать облачное приложение привлекательным и не потерять в деньгах — этот вопрос остается для них открытым. Поэтому среди ведущих разработчиков ПО нет единой позиции по поводу перспектив облаков в САПР/PLM».

Анастасия Морозова согласна с потенциальной опасностью облачной модели: " Что касается угроз для бизнеса поставщиков, то они, безусловно, существуют. Любая новая технология — это одновременно и возможность для развития, и большой риск. Кстати, аналогичная ситуация и в проектных организациях, думающих о переходе в облако«.

Это мнение разделяет Роман Соболев: «Облачные предложения поставщиков должны быть очень привлекательными с точки зрения цены и однозначно стоить меньше, чем при традиционной схеме покупки лицензий, иначе эта модель просто теряет смысл. К тому же переход на сервисы предполагает бóльшую гибкость в потреблении и оплате, таким образом, поставщики ПО могут лишиться части доходов. Для интеграторов подобной проблемы не будет, их основная ценность — консалтинг, при облачной модели необходимость в нем не уменьшится. Возможно, доля консалтинга даже вырастет за счет высвобождения части средств клиентов при переходе на облако».

У первопроходцев уже появляются некоторые идеи. Так, Николай Нырков, считает, часть облачных сервисов может быть бесплатной: «Базовая версия PLM-системы DEXMA, позволяющая осуществлять управление проектированием, доступна бесплатно. Корпоративная версия будет платной и с 2013 г. будет представлена в двух вариантах: управление проектированием за 25 долл. на одного пользователя в месяц и управление проектированием и производством за 49 долл. А размещать корпоративный вариант можно будет как на сервере предприятия, так и на серверах DEXMA».

Autodesk предоставляет большинство своих облачных сервисов в рамках подписки. В зависимости от того, для какого ПО она куплена, набор облачных сервисов, а также их объем могут быть разными. Бесплатные варианты тоже имеются, например AutoCAD WS.

Что мешает переходу

Николай Нырков отметил две из них: «Во-первых, это опасения пользователей за безопасность своих данных и за бесперебойность связи, а во-вторых, тот факт, что маховик облачных решений в сфере PLM еще только начинает раскручиваться».

Дмитрий Якунин тоже видит одну из проблем в качестве и стабильности каналов связи, а другую в недостаточной производительности облачных рабочих мест, что особенно плохо для CAD: «Но для CAE ситуация иная. Вычислительные мощности для инженерных расчетов уже успешно создаются и используются. Здесь главная проблема — обеспечение безопасности данных и поддержка актуальности программного и аппаратного обеспечения облака его владельцами».

Кроме того, заказчики не доверяют публичным облакам с точки зрения бесперебойности предоставления услуги, сохранности и защиты данных. «Основная часть данных САПР представляет собой конфиденциальную информацию, инновационные разработки, ноу-хау компаний. Эти данные — интеллектуальные активы заказчиков, влияющие на их экономическую безопасность, и никто не согласится, чтобы они хранились где-то в облаках у сторонних организаций, до тех пор пока компания-поставщик услуг не убедит заказчика в том, что его опасения беспочвенны», — считает Павел Брук.

Роман Соболев видит и другие препятствия: «С точки зрения технологий сложностей нет, даже проблемы с каналами связи можно решить при желании. Главная же проблема в бизнесе, в организационных моментах. Сейчас со стороны клиентов нет реального интереса и тем более сформировавшегося спроса на облачные САПР-приложения. Еще никто не показал на практике, на конкретных примерах, как и в чем может быть выгодна эта модель. Поставщики предлагают тестовые версии, но все это далеко от реального бизнеса. На рынке не сформировалось внятного предложения облачных продуктов».

Кроме того, он отметил чисто российскую проблему: «Наиболее крупными заказчиками инженерного ПО в России являются предприятия оборонной и аэрокосмической отрасли, на большинстве из которых введен режим секретности. Для них речи быть не может о выводе каких-либо данных за пределы предприятия. Кстати, многие наши гражданские предприятия также имеют очень закрытую структуру и те же правила безопасности. Поэтому реализовать облачную модель на них просто невозможно».

Казалось бы, им могут пригодиться частные облака. Но и здесь свои проблемы, по крайней мере для CAD-приложений. «Что касается организации частного облака для CAD, то это не менее затратно, чем создание отдельных рабочих мест, и более сложно», — считает Дмитрий Якунин.

Анастасия Морозова видит основной сдерживающий фактор в менталитете пользователей: «В первую очередь переход на облака тормозит консерватизм и осторожное отношение ко всему новому и пока не ставшему стандартом в отрасли.

Крупные предприятия, работающие в области машиностроения, атомной промышленности, в первую очередь задаются вопросом безопасности и задумываются о частных облаках. Ну и нельзя забывать о том, что у нас еще большое количество предприятий используют технологии позавчерашнего дня. Они могут совершить огромный скачок в производительности за счет использования современных версий ПО, налаживания коллективной работы, введения стандартов предприятия. Нужно для начала хотя бы выполнить базовые действия в этом направлении, а уж потом думать об облачных технологиях».

С ней согласен Павел Брук, который также отметил общее отставание российских предприятий в области применения ИТ: «Ни для кого не секрет, что очень многие компании, особенно в сфере машиностроения, до сих пор находятся на самых начальных стадиях автоматизации».

Как решить проблемы

Дмитрий Якунин отметил, что технические проблемы уже решаются. Например, технология VGX от Nvidia позволит в виртуальной инфраструктуре перенести обработку графических данных с центрального на графический процессор, а широкие каналы связи прокладываются и поддерживаются провайдерами. Со временем также будет отработано юридическое обеспечение предоставления подобных услуг и система ответственности за их качество.

С ним согласна Анастасия Морозова: «Все перечисленные проблемы постепенно будут преодолены. Вопрос безопасности будет снят или с помощью организации частных облаков, или же просто с течением времени, поскольку во многом он связан со стереотипами. Ведь кража данных собственными сотрудниками не менее вероятна, чем взлом облака. Многие поставщики облачных сервисов готовы брать на себя ответственность за обеспечение безопасности. К тому же особо ценную информацию можно и не передавать в облако».

Но Роман Соболев более осторожен в оценках: «Если выгода и удобство облачных решений будут очевидны, процесс пойдет быстро. Если нет, то переход к облакам будет отложен в долгий ящик».