Что такое PDM-система?

Что такое  PDM-система?

Системы управления производственной информацией (PDM - Project Design Manager) - это инструментальное средство, которое помогает администраторам, конструкторам, инженерам, технологам и другим специалистам управлять как данными, так и процессами разработки изделия на современном производственном предприятии или в группе предприятий-смежников. Системы PDM следят за большими, постоянно обновляющимися массивами данных и инженерно-технической информации, необходимыми на этапах проектирования, производства или строительства, а также поддержки эксплуатации, сопровождения и утилизации технических изделий - "продуктов". Системы PDM в этом плане отличаются от баз данных тем, что 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. Системы PDM отличаются и от интегрированных систем офисного документооборота, так как текстовые документы - далеко не самые "нужные" на производстве, куда важнее геометрические модели, данные для функционирования автоматических линий, станков с ЧПУ и т. п. Системы PDM обобщают такие широкоизвестные технологии, как управление инженерными данными (engineering data management - EDM), управление документами, управление информацией об изделии (product information management - PIM), управление техническими данными (technical data ma-nagement - TDM), управление технической информацией (technical information management - TIM), управление изображениями, и другие системы, которые используются для манипулирования информацией, всесторонне определяющей конкретное изделие. 

Любая информация, необходимая на том или ином этапе жизненного цикла изделия, может управляться системой PDM, которая предоставляет корректные данные всем пользователям и всем промышленным информационным системам по мере надобности. Наряду с данными, PDM управляет и проектом - процессом разработки изделия, контролируя собственно информацию об изделии - "продукте", о состоянии объектов данных, об утверждении вносимых изменений, осуществляя авторизацию и другие операции, которые влияют на данные об изделии и режимы доступа к ним каждого конкретного пользователя. 

Таким образом, речь идет о полном, централизованном и постоянном автоматизированном контроле за всей совокупностью данных, описывающих как само изделие, так и процессы его конструирования, производства, эксплуатации и утилизации. 

Функциональные  возможности PDM 

Функциональные  возможности систем PDM охватывают несколько направлений, среди которых основными являются организация хранения данных и управление документами, управление потоком работ и процессами, управление структурой продукта, автоматизация генерации выборок и отчетов. 

Управление хранением данных и документами 

Во всех системах реализован сходный набор  средств организации хранения данных и управления документами: возможности  электронных хранилищ данных (в литературе о PDM для их обозначения принят термин data vault), управление уровнями версий, контроль авторизации для защиты доступа к информации. Например, в системе Optegra (CV) функциональный модуль управления хранением данных Optegra Vault, являющийся ядром всей системы, включает в себя 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. Легко и быстро могут создаваться новые типы объектов, которые наследуют атрибуты и связанные с ними действия или процессы объектов-родителей. Такие объекты-потомки в свою очередь могут получать дополнительные атрибуты и процессы, которые определяются специально для них. Например, в системе Matrix (Adra) эти действия выполняются особенно просто. 

Механизм  авторизации для защиты данных в  системах PDM позволяет ограничить доступ, определяя права отдельных пользователей или их групп, а также по статусу определенной части данных. Например, система CADIM/EDB (Eigner+Partner) обеспечивает множество прав и пользовательских привилегий, по которым определяется, кто может осуществлять доступ, изменять и удалять информацию. Кроме того, могут быть заданы пользовательские привилегии, определяющие, какие команды может выполнять данный пользователь. 

Для самих  хранилищ данных продукты PDM обеспечивают одновременно отказоустойчивость и простоту работы с информацией. К ним относятся функции "check-in" и "check-out" (первичное размещение данных в управляемой области хранения и их окончательное восстановление из хранилища), хранение и выборка объектов (документов), доступ к файлам посредством программируемого интерфейса и др. 

В системе CADIM/EDB (Eigner) управление документами  сосредоточено на объектах с гибкими  и настраиваемыми на потребности  пользователей подклассами (тип  документа). Файлы и объекты находятся  в соотношении 1 : n. Объект может включать любой файл с цифровой информацией, полученной и созданной различными прикладными системами, и может содержать ссылки на документы, которые хранятся в обычном виде на бумаге. CADIM/EDB поддерживает задание множества отношений между документами и определение "объектов" более высокого уровня, которые могут использоваться для управления скоординированными группами файлов. 
 

В области  управления хранением документами  интерес представляет также возможность  хранения как текстовых, так и  графических документов. Для текстовых документов существует свое множество функций поиска, выборки и отображения, например, выборка полного текста (full-text-retrieval - FTR), задание структурной архитектуры документа и т.д. Система Optegra (CV) реализует возможности FTR и SGML, что дает ей определенные преимущества перед продуктами других компаний, в особенности для тех клиентов, в корпорациях которых технология PDM реализуется достаточно широко. 

Управление  потоками заданий и процессами 

Управление  изменениями - это функциональная область, в разработку которой компании, производящие продукты PDM, вкладывают самые значительные усилия. Одновременно, это область наибольших потенциальных различий между системами PDM. 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. Рассматриваемые системы PDM обеспечивают в основном сходные функции в этой области: поддержка нескольких типов параллельных и последовательных процессов, условные переходы, параметры синхронизации и др. По оценкам CIMdata, наибольшей гибкостью и здесь отличаются система компаний Metaphase, а также ProductManager от IBM. 

Функциональный  модуль системы Optegra (CV), отвечающий за управление потоками заданий и процессами - Optegra Workflow- представляет собой настольную среду типа Microsoft Office, использующую папки (фолдеры) для хранения заданий и доступных данных. Концепция фолдеров при управлении потоками применяется и в других системах PDM. Optegra Workflow использует несколько различных типов заранее определенных элементов потоков заданий. Пользователям предоставляется возможность графического представления потоков заданий и процессов, а также создания потоков графических элементов. Подобные функции предоставляются или разрабатываются всеми основными поставщиками PDM. Отличительной чертой Optegra Workflow является - это тесная интеграция с модулем управления хранением и документами - Optegra Vault, а также замкнутый характер этого автономного приложения, что позволяет Computervision независимо продвигать на рынок этот модуль для различных приложений, причем не только в традиционной инженерной области. 

Система WorkManager (HP), в отличие от других, не обеспечивает заранее разработанного приложения для формального автоматического определения потоков заданий и процессов. В принципе такое определение возможно, но для этого необходимо специальное кодирование на языке макропрограммирования WorkManager. Эта система поддерживает концепцию потоков заданий ad hoc, для которых не дается строгого, формализованного, заранее точно описанного определения условий перехода. Такие возможности также представляют определенный интерес, и сейчас многие поставщики PDM работают над их реализацией в своих системах. Эти особенности WorkManager лучше подходят инженерным группам, где не требуется формального описания процессов и где актуальной является задача компьютерной поддержки поисковых и исследовательских задач. 

В системе CADIM/EDB (Eigner) предусмотрено различие между процессом и потоком заданий. Процесс - это множество состояний и переходов вместе с дополнительными функциями и правилами, которое настраивается на нужды пользователей, но является стабильным на время выполнения. Процесс может быть определен системным администратором и может соединяться с каждым объектом и документом. Поток заданий - это временный процесс, определяемый конечным пользователем. Концепция потока заданий в CADIM/EDB аналогична функциям потоков ad hoc в WorkManager. 

Управление  структурой продукта 

При решении  задач управления структурой продукта используется наглядный и ясный  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, бинарный файл, файл пространственной модели, атрибут и т.д. Функциональная область включает в себя средства взаимодействия, манипуляции, создания и модификации структуры продукта и управление конфигурацией. Так, например, прикладной модуль Optegra Navigator системы Optegra (CV) реализует графический пользовательский интерфейс, который обеспечивает доступ к структурам продуктов, управляемых и поддерживаемых Optegra. Графические возможности просмотра и отображения структуры продуктов реализуют в той или иной степени все рассматриваемые системы PDM, но наиболее сильные из них принадлежат компаниям Sherpa, Metaphase и Computervision. По оценкам CIMdata, пользовательский графический интерфейс системы Metaphase 2.0 - лучший среди продуктов этого класса. 

Предшественник Optegra, система EDM не имела эффективных способов редактирования структуры продукта и была зависима в этом отношении от CAD-системы компании Computervision - CADDS. Optegra ликвидирует этот недостаток, предоставляя независимые от CADDS возможности определения и модификации структуры продукта. При этом, как уже отмечалось, остается тесная интеграция между CADDS и Optegra. 

Большинство систем PDM обеспечивают эквивалентные  базовые возможности манипулирования  структурой продукта. Сюда относится  определение и модификация структуры, поддержка версий и опций дизайна и другие возможности. Несмотря на сходство спектра предоставляемых средств, в этой области существуют реальные различия между системами, которые относятся к типам отношений, поддерживаемым в структуре, и механизмам, которые используются для реализации опций и версий. В системе Matrix (Arda) есть средства построения структуры продукта, но не реализованы предварительно определенные элементы структуры и отношения, как это сделано в других системах. 

В системе Metaphase 2.0 реализован специальный модуль управления конфигурацией, который объединяет управление потоками заданий и процессами и управление структурой продукта. Расширенные функции этого модуля обеспечивают улучшенный контроль за процессом, множество представлений структуры, анализ влияния изменений, заменяющие и альтернативные элементы, а также другие возможности. Подобные средства реализованы и в модуле управления конфигурацией системы Optegra. WorkManager (HP), как уже отмечалось, не имеет интегрированного модуля управления изменениями, и это мешает реализовать в этой системе полный спектр возможностей управления конфигурацией. 

Концепция множества представлений структуры  продукта или конфигурации, реализованная, в частности, в системах компаний Metaphase, Computervision, Sherpa и IBM, представляет особый интерес для производящих компаний, поскольку предоставляет хорошую возможность разработки интерфейсов с системами планирования распределения ресурсов (MRP-системами). Тесная связь между системами PDM и MRP становится особенно актуальной для компаний, которые занимаются реорганизацией своего бизнеса. Интересно, что по оценкам CIMdata интеграция инженерных и производственных систем имеет наибольший приоритет именно в странах Европы. 

Управление  структурой продукта предоставляет  возможности и для разработки интерфейсов с другими прикладными системами. Уже отмечалась тесная связь EDM и Optegra с системой CADDS компании Computervision. Элементы связи со своими CAD-системами поддерживают компании Hewlett-Packard, IBM, Eigner+Partner. И большинство поставщиков PDM-систем также задумываются над реализацией таких возможностей.