CC BY
782
АНАЛИЗ PDM-СИСТЕМ А.Б. Ерикин
Научный руководитель - кандидат технических наук, доцент Б.С. Падун
В статье сделана попытка определить минимальный набор критериев для объективного сравнения и оценки PDM-систем.
Введение
В настоящее время заметно возрос интерес предприятий к системам управления технической документацией и проектными данными - PDM-системам (Product Data Management -управление данными о продукте). Многие потенциальные потребители сегодня стоят перед необходимостью выбора системы. Очевидно, что из имеющихся на рынке систем целесообразно выбрать ту, которая наиболее эффективно сможет решать задачи предприятия как в настоящий момент, так и в перспективе. В связи с этим возникает проблема определения критериев такого выбора.
Роль PDM-системы в АСТПП
В настоящее время АСТПП разбито на две функции: целевые и собственные. К целевым функциям относятся:
• анализ, группирование, прогнозирование и унификация;
• технологическое проектирование;
• изготовление СТО,
а к собственным функциям:
• организация и управление ТПП;
• информационное обеспечение;
• сопровождение АСТПП.
Единственные целевая функция, которая сегодня определена в достаточной степени с помощь САПР, это конструкторское проектирование (часть технологического проектирования). Остальные целевые функции, включая проектирование, анализ, группирование и унификация ТП, находятся на этапе исследования и разработки. Определение этих функций с помощью PDM не представляется возможным, за исключение лишь объединения всех используемых САПР-ов в единую информационную среду.
Если взглянуть на собственные функции, то здесь дела обстоят значительно лучше, так как с помощью PDM можно решить практически все собственные функции за исключением сопровождения АСТПП и анализа управления ТПП. Организация и управления ТПП решается с помощью технологии Workflow и организации нормативных справочников. Информационное обеспечение решается с помощью модулей интеграции, удобного интерфейса, организации БД и средств аннотирования документов, и создание запросов [1, 2]. Теперь поняв роль PDM-системы можно выработать методику оценки.
Методика оценки. Для проведение оценки и сравнения PDM были определены следующие критерии:
1) Функциональность. Фактически современные системы PDM состоят из следующих модулей:
• хранилище объектов и средства управления документами (Data Vault и Document Management);
• средства управления структурой изделия (Product Structure Management);
• средства поддержки классификаторов и справочников (Classification);
• средства просмотра и аннотирования документов и моделей различных форматов (View & Redlining);
• средства управления проектом и проведением изменений (Workflow и Process Management);
• средства поиска информации;
• интерфейсы к прикладным пакетам (прежде всего к САПР);
• коммуникационные интерфейсы и интерфейсы к АСУП;
• интерфейсы прикладного программирования и трансляторы.
2) Организация хранения информации. Существует две схемы хранения информации:
• схема раздельного хранения информации;
• схема совместного хранения информации.
При раздельном хранения информации: данные о структуре изделия, свойствах (атрибутах объектов), сведения о правах доступа и другие метаданные хранятся в базе данных (database), а собственно тела документов (файлы) - в оригинальных форматах в защищенных хранилищах на файловых серверах (Vault). Основные преимущества такого подхода: компактная база; не нужен мощный сервер для работы СУБД (поскольку тела документов хранятся отдельно); возможность хранения практически неограниченного объема информации (в том числе и на съемных носителях); отсутствие временных затрат и искажения данных при конвертировании форматов данных; возможность восстановления хотя бы части данных после аппаратных аварий.
Другая схема хранения информации заключается в помещении и самих тел документов (файлов) в базу данных. При этом для разработчиков упрощается задача реализации механизма защиты документов от несанкционированного доступа, но возникают все те проблемы, которых удается избежать при хранении документов на выделенных серверах.
3) Поддержка стандартов. Поскольку предприятие должно иметь связь с внешним миром, далеко не последнюю роль при выборе системы играет уровень ее соответствия требованиям стандартов - как отечественных (ЕСКД, ЕСТД, СПДС и др.), так и международных (ISO 10303 STEP - универсальный стандарт по обмену данными, ISO 9000 - стандарты обеспечения качества, ODMA, для систем и модулей Workflow рекомендации
WfMC).Практически необходимой возможностью является создание собственных пользовательских форм.
4) Интеграция PDMс прикладными системами. Уровни интеграции с приложениями:
• возможность хранения в системе документов (файлов), созданных в других приложениях, или ссылок на них. Это минимальный уровень интеграции, поддерживаемый большинством систем;
• обмен данными между полями документа (например, штампом чертежа) и атрибутивной информацией, хранящейся в базе данных системы PDM. Это позволяет избежать повторного ввода информации пользователем;
• передача информации о параметрах модели в систему PDM с синхронизацией данных в автоматическом или ручном режиме;
• корректная работа с компонентными (многофайловыми) документами и с документами, содержащими ссылки на другие документы (XREF-файлы и т.д.).
5) Легкость адаптации и простота освоения системы персоналом заказчика. Для систем PDM необходимо различать:
• простоту в администрировании при настройке системы;
• удобство работы конечных пользователей с уже настроенной системой.
В первом случае предпочтение должно отдаваться системам, включающим визуальные средства настройки и не требующим программирования. Второе, на что надо обратить внимание, насколько удобна работа с уже настроенной системой.
6) Возможность настройки системы под требования заказчика. В комплекте поставки желательно наличие готовых шаблонов настроек для различных предметных областей. Несмотря на то, что заказчика в первую очередь интересует возможность настройки системы на его предметную область, но поставка шаблонов настроек для нескольких различных предметных областей косвенным образом свидетельствует о гибкости системы.
7) Полнота русификации. Поскольку система будет использоваться практически всеми сотрудниками предприятия, необходимо, чтобы она была полностью локализована (представьте, как среагирует на английский интерфейс главный инженер, изучавший в школе и институте немецкий!). При этом локализация должна включать не только русскоязычный интерфейс и справочную систему, но и полный пакет документации на русском языке. В системе обязательно должны быть реализованы корректные поиск (в идеале — с учетом морфологии) и сортировка слов на русском языке. Также должно обеспечиваться правильное отображение букв кириллицы в документах различных форматов в разных кодировках (чертежи AutoCAD многочисленных версий, текстовые документы MS Word и т.д.) и поддерживаться работа с документами, имеющими длинные имена файлов на русском языке.
8) Уровень системы. По функциональным возможностям и максимально допустимому количеству одновременно работающих пользователей системы PDM можно разделить на следующие типы:
• системы масштаба подразделения (приблизительно до 30 - 50 одновременно работающих пользователей);
• системы масштаба предприятия (приблизительно от 100 до 5000 одновременно работающих пользователей);
• системы масштаба корпорации (приблизительно от 100 до десятков тысяч одновременно работающих пользователей, с обязательной поддержкой территориально-распределенного режима работы).
9) Разграничение прав доступа к информации и защита документов в системе. Надежная защита данных является обязательным требованием к системе. Защищаются как объекты (документы, изделия и т.п.), так и связанные с ними метаданные. Права доступа в серьезной системе должны разграничиваться для отдельных пользователей, групп пользователей и функциональных ролей.
Наиболее полная реализация защиты достигается при раздельной защите информации на уровне объектов, их атрибутов и на уровне документов. При этом реализация защиты файлов может быть выполнена как средствами самой сетевой операционной системы (что очень неудобно), так и с помощью специальных программных и аппаратных средств разграничения доступа.
10) Стоимость приобретения, внедрения и сопровождения. При сравнении стоимости пакетов лицензий различных систем необходимо учитывать следующие обстоятельства:
• тип лицензий, предлагаемых заказчику;
• схему лицензирования при приобретении дополнительных лицензий (действуют ли накопительные скидки или, наоборот, дополнительные лицензии стоят значительно дороже, чем приобретенные в стартовом пакете);
• стоимость дополнительного аппаратного обеспечения, системных средств и других программных модулей, которые окажутся необходимыми для реализации полных функциональных возможностей системы;
• затраты на настройку системы, организацию взаимодействия с уже существующими на предприятии системами и на обучение персонала.
11) Архитектура системы. Архитектура системы бывает двух типов (в соответствии с используемыми ими СУБД и принципами работы):
• файл-серверные (большинство систем для рабочих групп);
• клиент-серверные (2 и 3 уровневые).
Наряду с этим можно выделить так называемые Web-ориентированные системы, но они, как правило, тоже используют какую-либо СУБД.
Целесообразность использования систем, разработанных в файл-серверной архитектуре, ограничивается «сверху» 20-30 одновременно работающими сотрудниками. При большем количестве одновременно работающих сотрудников возможно резкое снижение производительности. Кроме того, такие системы не обеспечивают необходимой отказоустойчивости и защиты данных от несанкционированного доступа.
Для систем масштаба предприятия более подходят СУБД, построенные в клиент-серверной архитектуре.
12) Наличие реальной технической поддержки в регионах. Одним из обязательных условий успешного внедрения является тесное взаимодействие пользователя с поставщиком системы. Это ускорит решение проблем, которые неизбежно возникнут на начальном этапе внедрения.
13) Территориально распределенный режим работы. Территориально распределенный режим может быть реализован следующими способами:
• собственно работа в сетевом режиме в рамках WAN (Wide Area Network);
• работа в режиме удаленного доступа (обычно используется для подключения небольшого количества удаленных пользователей), например с использованием RAS (Remote Access Server);
• работа через сеть Internet (или Intranet) с тонким клиентом;
• работа через защищенные частные сети (VPN);
• работа мобильных пользователей;
• работа с репликацией данных при использовании одного из описанных выше способов связи или даже при обмене информацией в режиме off-line (на съемных носителях, по электронной почте и т. п.).
Практически любая из указанных схем позволяет работать с территориально распределенными базами данных (в зависимости от используемой СУБД).
Очевидно, что работа в режиме постоянного подключения (например, через сеть Internet) требует наличия высокопроизводительного канала связи для обмена информацией. К сожалению, в наших условиях это возможно далеко не всегда. Поэтому в ряде случаев практически единственно возможной является работа с использованием репликации данных
[3, 4].
SmartTeam PartyPlus (Lotsia PDM) ЛОЦМАН
Уровень системы масштаб корпорации масштаб корпорации масштаб корпорации
Архитектура системы Клиент-сервер Клиент-сервер Клиент-сервер
Организация хранения информации Раздельное Раздельное Раздельное
Разграничение прав доступа к информации и защита документов в системе Windows NT, 98, 2000, XP Windows NT, 95, 98, 2000, XP Windows NT, 95, 98, 2000, XP
Таблица 1. Сравнительный анализ PDM-систем
Полнота русификации Интерфейс Справка Описание Полное Полное
Наличие реальной технической поддержки в регионах На территории России На территории России На территории России
Поддержка стандартов WS-I Basic Profile, CMII, STEP AP203 STEP AP214, CORBA, XML 1.0, MIME 1.3, ISO 9241 (Usability), WSDL 1.1, SOAP with Attachments (SwA) 1.1, HTTP 1.1, HTML 1.1, J2EE 1.3, J2SE 1.4, JCA, JAXB, PLM XML, JT Open, Javascript, Microsoft .NET, DOORS Возможность добавления ISO 10303 ЕСКД, ЕСТД, СПДС ODMA 2.0 WfMC ISO 10303 ЕСКД, ЕСТД, СПДС ODMA 2.0 WfMC
Возможность настройки системы под требования заказчика Присутствует Присутствует Присутствует
Легкость адаптации и простота освоения системы персоналом заказчика Необходимы знания интерфейса Windows Необходимы знания интерфейса Windows Необходимы знания интерфейса Windows
Стоимость приобретения, внедрения и сопровождения Около 3000$ за рабочее место Сервер Lotsia PDM PLUS (без учета стоимости SQL Server) -999$ Клиент Lotsia PDM PLUS (300+ Users) -239$ Клиент Lotsia PDM PLUS (Unlimited) - договорная Модуль репликации базы данных (требуется наличие не менее 2-х лицензий на Lotsia PDM PLUS Server) -2950; Интерфейс к САПР 70$-90$ Клиент DBprint (unlimited) - 1500$, обновление 300$ Комплект «Единое информационное пространство для машиностроения», сервер + 5 клиентских лицензий. Включает ЛОЦМАН:PLM, Корпоративный справочник Материалы и Сортаменты, Корпоративный справочник Стандартные изделия - 4980$ Комплект «Единое информационное пространство для машиностроения», клиентская лицензия - 690$
Интеграция РБМ с прикладными системами Все способы Все способы Все способы
Территориально распределенный режим работы Поддержка всех методов Поддержка всех методов Поддержка всех методов
Таблица 1. Сравнительный анализ PDM-систем (продолжение)
Функциональность
Хранилище объектов и средства управления документами Oracle, DB2, Inprise (бывший Borland) Interbase и Microsoft SQL Server Oracle, MS SQL Server Microsoft SQL Server и Oracle
Средства поддержки классификаторов и справочников Присутствуют Присутствуют Присутствуют Справочник Материалы и Сортаменты Справочник Стандартные изделия
Средства просмотра и аннотирования документов и моделей различных форматов Auto Vue AutoVue AutoVue
Средства управления проектом и проведением изменений Workflow Workflow Workflow
Интерфейсы к прикладным пакетам CATIA V4, V5, SolidWorks, Pro/ENGINEER, AutoCAD, Mechanical Desktop, Inventor, Solid Edge, MicroStation, UGS NX, I-deas NX, MS Office & Project, ERP адаптеры для SAP R/3,ведущих ERP, SCM, CRM систем Autodesk AutoCAD, Mechanical Desktop, Inventor, SolidWorks, Bentley MicroStation, TriForma, PlantSpace, GeoGraphics, Техно-Про, Компас, Автопроект, Гемма 3D, MS Office, встроенная ERP-система Pro/ENGINEER Wildfire, CATIA V5, MS Office, КОМПАС, Unigraphics, SolidWorks, SolidEdge, Inventor, AutoCAD, 1С-Предприятие 7.7, "КРИПТОН® Подпись" Версия 1.0, MRP/ERP-системами
Интерфейсы прикладного программирования и трансляторы API и импорт/экспорт API и импорт/экспорт API и импорт/экспорт
Таблица 1. Сравнительный анализ PDM-систем (продолжение)
Сравнительный анализ PDM-систем. Сравнение PDM-систем представлено в таблице (см. табл. 1). Как видно из таблице все системы примерно одинаковы, единственное их отличие заключается в количестве интегрируемых приложений.
Заключение
С помощью полученных в данной статье критериев оценки можно увидеть общую структуру PDM-системы, выявить ее слабые и сильные стороны, а также сравнить ее с другими PDM-системами. Как показывает сравнительная таблица (см. табл. 1) PDM-системы решают большинство собственных функций ТПП, единственное ограничение, которое в свою очередь решается с помощью API и файлов импорта/экспорта, это интеграция с имеющимися сегодня САПР'ми и АСУП'ми.
Литература
1. Майоров С.А., Орловский Г.В., Халкипов С.Н. Гибкое автоматическое производство // Л.: Машиностроение, 1985 С. 76-101.
2. Зильбербург Л.И., Молочник В.И., Яблочников Е.И. Реинжиниринг и автоматизация технологической подготовки производства в машиностроении // С-Пб.: ПОЛИТЕХНИКА, 2004. 152 с.
3. САПР и графика // Компьютер ПРЕСС, №1 2002 С. 84-87.
4. САПР и графика // Компьютер ПРЕСС, №2 2002 С. 80-83.
