Что такое PLM: от прошлого к будущему

Я не вижу разночтений в понимании PLM у нас в России и за рубежом. Могут отличаться подходы к разработке и развитию продуктов, но разницы в основном понимании, что такое PLM, у нас и в других странах нет. Основная задача PLM — провести продукт через весь его жизненный цикл: от идеи до потребителя и затем до утилизации. PLM — это концепция, оснащенная современным программным инструментарием для разработки, выпуска конечной продукции и контроля всех жизненных этапов, через которые проходит изделие.

Само появление PLM было прогрессивным шагом в автоматизации проектирования. Вначале автоматизированные средства проектирования требовались для проектирования сложных форм, таких как внешние обводы самолета в 3D, и их изготовление на станках ЧПУ. Двухмерная система повторяла работу инженеров на кульманах и значительных изменений в производительности работы инженеров не давала. Выпуск первых систем 3D-проектирования и возможность напрямую использовать 3D-модели для производства уже давала 4-кратный прирост производительности. Дальнейшая эволюция систем автоматизации работы инженеров была связана с развитием уровня зрелости отделов и предприятий. На начальных базовых уровнях инструменты автоматизации стали использоваться для коллективной работы групп инженеров и решали специфические задачи. Работа из проектирования отдельных деталей трансформировалась в проектирование узлов и сборок.

Появление систем управления данными позволило упростить коллективную работу отделов и сократить время на поиск информации, уменьшилось количество ошибок и переработок. Далее формализация процессов и их контроль с помощью систем управления инженерными данными позволили ускорить срок разработки новых изделий на уровне подразделения и стабилизировать качество работы подразделения за счет повторяемости процессов и работы с использованием единых методов.

Постепенно под контроль системы управления стали попадать не только 3D-модели и 2D-документы, состав изделия, но и другая смежная информация об изделии. Появилась потребность во взаимодействии сотрудников из смежных дисциплин, например конструкторов механических систем, электротехников, гидравликов и т. д. Таким образом, системы управления инженерными данными стали выходить на уровень предприятия. Для повышения эффективности работы с партнерами и поставщиками их стали подключать напрямую к системам управления данными головных предприятий. Этот выход стал тем переломным моментом, когда инженерное программное обеспечение вошло в общую концепцию корпоративных PLM-систем и дальнейшее развитие PLM-систем продолжилось в виде интегрированной среды, которая объединяет в единые процессы полный путь взаимодействия различных участников разработки и выпуска изделия.

Объединение процессов позволяет:

• сократить время разработки изделия от концепции до вывода на рынок, т. е. ускорить вывод продукции на рынок;
• сократить издержки на разработку изделия, т. е. улучшить экономические показатели производства конечной продукции;
• улучшить взаимодействие между различными участниками процесса разработки и производства изделия, т. е. повысить качество и скорость разработки;
• снизить риски по разработке изделия за счет раннего выявления проблем, а значит, сократить издержки и время на выпуск изделия, количество выбраковок и повысить качество продукции;
• быстро разворачивать и осуществлять подготовку производства для удовлетворения спроса, чтобы обеспечить выход на лидирующие позиции в конкурентной среде и быть среди первых на рынке.

Если кратко резюмировать, то PLM-системы помогают управлять качеством продукции при контроле издержек проектирования и производства и времени выпуска конечной продукции на рынок.

PLM сегодня представляет собой интегрированный набор программных инструментов, который используется для проектирования, анализа, подготовки производства изделия или серии изделий на всех этапах жизненного цикла: проработки концепции, эскизного и рабочего проектирования, технологической подготовки производства, выпуска изделия, поддержки изделия в эксплуатации и утилизации. Современные технологии позволили существенно увеличить количество и качество цифровых представлений различных данных, а также их визуализацию. Идет внедрение новых методов, которые позволяют разрабатывать сложные изделия, повысить эффективность работы с партнерами по разработке, управлять цепочками поставок, совершенствовать процессы планирования и управления производством.

Задача современной PLM — обеспечить возможность внедрять изменения в процессы компании для повышения скорости реакции на требования рынка и улучшать взаимодействие и информированность участников при разработке изделия для получения конкурентных преимуществ. Предприятия, проводящие у себя цифровую трансформацию, ставят целью достижение возможности просто, быстро и безопасно адаптировать процессы, обеспечивающие разработку и выпуск продукции, для получения повышения конкурентоспособности. Такого эффекта возможно достичь за счет гибкости современных PLM решений.

Кроме того, современные разработки и технологии, например, такие как сервис-ориентированные бизнес-модели с использованием ИИ; автономные транспортные средства; цифровые двойники; аппаратно-программные системы, взаимодействующие друг с другом и внешним окружением, и др., требуют изменений в классическом управлении жизненным циклом продукта и трансформируют PLM в управление жизненным циклом системы. Еще больше растет потребность в междисциплинарном взаимодействии, а значит, будут активно появляться и развиваться междисциплинарные бизнес-модели.

Все большее применение получает подход к разработке систем, основанный на моделях. Мой коллега, Игорь Кочан, ранее, в одной из статей для РБК рассказывал подробнее об MBSE и развитии комплекса T‑FLEX PLM в соответствии с принципами системного инжиниринга на основе моделей. Важным элементом в развитии PLM-систем мы видим ориентирование на внедрение индустриальных подходов (об этом также рассказывалось ранее в интервью). Одной из задач разработки систем PLM является разработка такого программного комплекса, который будет учитывать характерные процессы конкретных отраслей. Система должна разрабатываться в контексте реальных потребностей той или иной отрасли, требований типовой программы разработки изделия, которая отражает то, как фактически выглядит жизненный цикл конкретного вида продукта.

PLM на основе моделей также позволяет связать проектные данные с использованием цифровых двойников — конечного продукта цифровизации инженерного процесса, который с помощью организованной системы датчиков полностью воспроизводит физический объект и в режиме реального времени отображает текущее состояние связанного объекта и управляет им при необходимости. Это позволяет получать обратную связь об изделии, так как используется текущая информация о состоянии изделия, включая действительное конечное использование (для чего и как используется именно сейчас) и актуальное состояние продукта, сравнивать эти данные с проектными характеристиками и вносить изменения для совершенствования изделия. Современные PLM-системы нацелены на весь жизненный цикл продукта, включая послепродажную поддержку и проработку утилизации, и позволяют учитывать при разработке продукции такие процессы, как ремонт или переработка, т. е. рассчитывать экономические показатели не только проектирования и выпуска конечного изделия, но и эксплуатации и утилизации.

PLM охватывает множество разнородных связанных данных, но для оптимизации изделий и процессов требуется доступ ко многим внешним источникам данных. Будет развиваться тенденция включения внешней информации, интегрированной на уровне совместной визуализации данных, но не хранящейся внутри компании; использование динамических представлений о продукте в реальном времени в виде истории о продукте и его разработке. Оптимизация процессов на основе данных в режиме реального времени, переход к совместному использованию данных и накопление знаний о продукте — основные тенденции дальнейшего развития PLM, которые наблюдает компания «Топ Системы».