CC BY
12
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
Обзорная статья УДК 004.896
Обзор промышленных PLM-систем
Лилия Рашидовна Камалетдинова1
Антон Алексеевич Романов
1 2
' Ульяновский государственный технический университет, Ульяновск, Россия 1 li-lek95@mail.ru 2romanov 73@gmail. com
Аннотация. Управление данными — процесс сбора, хранения, преобразования, движения, анализа, отображения данных с целью увеличения эффективности производства и прибыли организации, а также снижения рисков и издержек производства [1]. Данный процесс может быть более углублен и включать контроль ресурсов (материальных, технических и человеческих) [2] и формирование стратегий развития бизнеса. Рассматриваются существующие комплексы систем управления жизненным циклом изделия на промышленных предприятиях в России. Приведены основные преимущества и недостатки систем, а также дан краткий вывод обзора промышленных PLM-систем. Ключевые слова. PLM-системы, управление жизненным циклом изделия, ESB, шина данных.
INFORMATION TECHNOLOGY Review article
Overview of industrial PLM systems
Lilia R. Kamaletdinova1 Anton A. Romanov2
1,2Ulyanovsk State Technical University, Ulyanovsk, Russia
1 li-lek95@mail.ru
2romanov73@gmail.com
Abstract. Data management is the process of collecting, storing, transforming, moving, analyzing, displaying data in order to increase the production efficiency and profit of the organization, as well as reduce risks and production costs [1]. This process can be more in-depth and include the control of resources (material, technical and human)[2] and the formation of business development strategies. The article discusses the existing complexes of product lifecycle management systems at industrial enterprises of Russia. The main advantages and disadvantages of the systems and a brief conclusion of the review of industrial PLM systems are given.
Keywords. PLM systems, product lifecycle management, ESB, Enterprise service bus
Введение. Существуют комплексы программного обеспечения, позволяющие осуществлять управление данными на предприятии.
PDM-системы - системы, представляющие управление данными об изделии, в частности, на
© Камалетдинова Л. Р., Романов А. А., 2023
предприятии [3]. Данная система включает обычно несколько модулей, которые позволяют охватить весь спектр данных, относящийся к конкретному выпускаемому продукту. В качестве предметной области могут выступать как предприятия, производящие продукцию машиностроения, радиотехники, электроники, так и
другие организации, в производственные процессы которых входит этап моделирования и выпуска, например, строительные организации. Данные системы, чаще всего, охватывают лишь ограниченный спектр данных, который относится конкретно к производимому продукту и не учитывает документацию, которая относилась бы не только к производственным процессам, а, например, учёт кадров. PLM-система - система, предоставляющая возможность управления всем жизненным циклом производства, в который входят как связанные с производством продукции процессы, так и смежные, напрямую не связанные с продукцией [4].
1. PLM-системы. PLM-система представляет собой пакет программного обеспечения, состоящий из нескольких отдельных программных продуктов, каждый из которых выполняет свою узкоспециализированную роль [4]. Управлением между отдельными продуктами занимается ESB - шина данных, представляющая собой программный продукт, позволяющий синхронизировать работу между отдельными независимыми модулями за счёт использования расписания и правил [5]. В качестве модулей могут выступать не только поставляемые с системой программные продукты, но и собственные разработки организации. Для обеспечения взаимодействия информационной системы организации с PLM-системой необходимо её немного доработать. В большинстве существующих на российском рынке PLM-систем организация взаимодействия происходит за счёт наличия у модулей API и спецификации базы данных в виде метаданных в формате XML [6, 7, 8, 9]. Таким образом, информационная система организации или предприятия должна перед внедрением комплексного пакета иметь единый стандартизированный интерфейс взаимодействия и спецификацию в формате XML.
Основные PLM-системы доступные в России:
1. Лоцман:PLM
2. Appius-PLM
3. T-FLEX PLM
4. Lotsia PDM PLUS
Состав пакета модулей или программных составляющих у вышеперечисленных систем схож и представлен на рисунке 1.
PLM-система осуществляет управление подсистемами и сторонними внешними системами,
подключенными через единый
стандартизированный (у каждой системы свой стандарт) интерфейс взаимодействия и управления. Интерфейс может представлять различные способы взаимодействия, в том числе шины данных, свод правил работы одного программного обеспечения с другими.
CAD S НСИ PDM ERP
Документоборот ИС организации
Рис. 1. Общая схема взаимодействия компонентов PLM-систем
Некоторые интерфейсы поддерживают реализацию взаимодействия с использованием расписания. В зависимости от системы в рамках программного инструмента «интерфейс взаимодействия» может быть реализована минимальная логика. Общее предназначение интерфейса заключается в организации связующего элемента взаимодействия различных программных компонент между собой и с центральным программным процессором (ядром PLM-системы), в котором содержится логика управления всем комплексом.
2. Лоцман: PLM. Согласно официальной информации на сайте https://ascon.ru, в PLM-системе Лоцман: PLM в качестве интерфейса управления используется технология шины данных. Комплекс представлен на рисунке 2. При сравнении с общей схемой, представленной на рисунке 1, видно, что принцип работы комплекса состоит в централизованном управлении данными, используя компонент Лоцман: PLM - «Лоцман: PLM Интеграционная шина предприятия»[6]. Универсальный модуль интеграции предназначен для обмена данными между системами, построенными на базе функционала сервера приложений Лоцман, а также любых смежных информационных систем классов PDM/PLM,ERP,MES, обладающих программными сервисами для работы с внешними данными. Формат, поддерживаемый по умолчанию - XML. Для организации взаимодействия между компонентами необходимо предварительно настроить компонент, который будет предоставлять данные для взаимодействия,
PLM
Единый интерфейс управления
прописав правила обращения к данным и то, какие данные требуется предоставлять. Шина данных работает по принципу экспорта и импорта данных по настроенному расписанию. К нужному времени прописываются правила взаимодействий двух систем, указывая, какие системы
обмениваются данными и какой метод обмена используется у отправляющей стороны, дополнительно указываются атрибуты данных обмена, описанные в спецификации XML. Существует база данных правил без хранения обменных данных.
ЛОЦМАН:Р1_М
Управление инженерными данными и жизненным циклом изделия
ПОЛИНОМ:МОМ
Управление нормативно-справочной информацией
CAD Т КОМПАС-3D Конструкторское прсек-ирикакле САРР ВЕРТИКАЛЬ Проектнрааан не техпроцессов и расчеты MRP II Т APS ГОЛЬФСТРИМ Управление ri pomaqqcr ном ОМ BD.Управление качеством Оправлены? г.". г : т rv и
САМ ' CAE ' EDA
Рязрабоив УП дпр абардадоанни с ЧПУ
Нчченерный анализ и
расчеты
Проектирование алекфинн1*х устройств
Рис. 2. Комплекс Лоцман: PLM
« Управление ЭСИ САПР ТП Бизнес-процессы
9 Интеграция с CAD Электронный архив Бумажный архив
ш Управление изменениями APPIUS-PLM % Взаимодействие с ЕНР-системой
Конфигурирование изделия В Управление задачами в? Управление проектами
\> Отчёты чш Нормирование г0 Ведение ограничительного перечня(КТС)
Рис. 3. Комплекс Appius-PLM (изображение взято с официального сайта https://www.appius.ru/products/appiusPLM)
3. Appius-PLM. Appius-PLM работает на основе 1С: Предприятия 8.3 и представляет собой интегрированный информационный комплекс. Процесс управления данными реализован внутри модуля «Ядро системы» [7]. Комплекс поддерживает подключение любых компонентов на
основе 1С платформы. Appius-PLM представлен на рисунке 3.
Интеграция происходит через отдельный PLM-компонент, позволяющий на основе спецификации «разобрать» переданный пакет данных и сохранить его в базу данных ядра системы. Обновление
происходит только при нажатии кнопки «Сохранить» самим оператором-человеком.
4. Т-ЕЬЕХ РЬМ. Т^ЕХ PLM — комплекс управления предприятием, компоненты которого
Центральный репозиторий актуальных данных достаточно гибкий и не имеет определённой заданной базы данных, а автоматически формируется и настраивается отдельно под нужды каждого конкретного предприятия на
разработаны на основе .Net фреймворка [8]. На рисунке 4 представлено изображение комплекса, взятое из официального сайта https:// www.tflex.ru/plm.
Таблица 1
основе заранее сформированной спецификации источника данных. Первичная структура данных - документ. Информационное ядро всего комплекса T-FLEX DOCs выполняет функции управления проектами, технической
Рис. 4. Комплекс T-FLEX PLM
Сводная таблица PLM систем
Характеристика Лоцман: Р. Appius-P. T-FLEX P. Lotsia P. P.
Автоматическая настройка подключаемой - - - -
системы
Настройка правил/создание модулей взаимо- - - - -
действия/создание связей с использованием
интерфейсов без участия человека
Анализ данных внешней подключаемой - - - -
системы
Формирование автоматической спецификации - - - -
на основе данных
Поддержка систем, разработанных на основе + - + +
платформы/фреймворка, отличных от
платформы/фреймворка PLM
Автоматическая актуализация информации на + - + +
компонентах
Автоматическое управление изменениями + - + +
документацией и бизнес-процессами. Для реализации взаимодействия T-FLEX DOCs и внешних инструментов (почта, ERP организации, любая другая внешняя информационная система) разработан фреймворк T-FLEX PDM Framework на языке программирования C++.
На основе данного фреймворка пишутся модули, в которых прописываются правила взаимодействия между компонентами. Для взаимодействия с центральной системой разработан интерфейс T-FLEX DOCs API.
5. Lotsia PDM PLUS. Lotsia PDM PLUS -кросс-платформенный комплекс управления данными об изделии на производстве [9]. Всё взаимодействие между компонентами
производства (CAD-системы, управление проектами, планирование, PDM-системы, почтовый сервер, ERP-системы) организовано через интерфейсы, разработанные каждый для отдельного типа информационной системы. Для подключения внешней информационной системы необходимо разработать интерфейс WebAPI взаимодействия, через который центральный процессор будет получать обновлённые данные и хранить в своём центральном репозитории. При обновлении данных их обновление происходит централизованно и копирует все внесённые изменения в подключённые компоненты через интерфейсы.
Заключение. Несмотря на разнообразие систем, существует ряд недостатков, которые приведены в сводной таблице 1.
Подводя итог на основе данных, представленных в таблице 1, выделяется главный недостаток - отсутствие возможности автоматической интеграции сторонней информационной системы. Таким образом, появляется необходимость разработать механизм автоматизации процесса анализа данных внешней подключаемой информационной системы организации с целью выявления общих механизмов управления программных продуктов на основе предоставленных данных, включающий:
1 предварительную настройку внешней системы (формирование web-интерфейса);
2 формирование динамической модели, представляющей собой правила взаимодействия данных, реальной информационной системы организации, исключая участие человека;
3 формирование на основе полученной модели спецификации данных и стандартизированный интерфейс (WebAPI) взаимодействия информационной системы со сторонними программными продуктами.
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ
1. Z. S. Hou, J. X. Xu. On data-driven control theory: the state of the art and perspective [Электронный ресурс] // Acta Automatica Sinica 35 (6) (2009). рр. 650-667. URL: https://www. researchgate.net/ publication/245568640_0n_Data-driven_Control_Theory_the_State_of_the_Art_and_ Perspective (дата обращения: 30.07.2023).
2. J. Van Helvoort. Unfalsified Control: Data-Driven Control Design for Performance Improvement [Электронный ресурс] // PhD dissertation, Technische Universiteit Eindhoven, Eindhoven, Netherlands, 2007. URL: https://pure.tue.nl/ws/files/ 3339884/200712266.pdf (дата обращения: 30.07.2023).
3. S. Terzi, A. Bouras, D. Dutta, M.Garetti, D. Kiritsis. Product lifecycle management - from its history to its new role [Электронный ресурс] // Int. J. Product Lifecycle Management, Vol. 4, No. 4, 2010. pр. 360-389. URL: https: //www.researchgate.net/ publication/264814281_Product_lifecycle_managem ent_-_From_its_history_to_its_new_role (дата обращения: 30.07.2023).
4. F. Menge. Enterprise Service Bus [Электронный ресурс] // FREE AND OPEN SOURCE SOFTWARE CONFERENCE 2007. URL: https://programm.froscon.org/2007/attachments/15-falko_menge_-_enterpise_service_bus.pdf (дата обращения: 30.07.2023).
5. Описание функциональных возможностей. [Электронный ресурс] // ЛОЦМАН: PLM Интеграционная шина предприятия. URL: https://ascon.ru/source/pdf/loodsman/2018-Loodsman_PLM-integracionnaya-shina-predpriyatiya.pdf (дата обращения: 30.07.2023).
6. ЛОЦМАН: PLM [Электронный ресурс] // Официальный сайт. URL: https://ascon.ru/ products/locman-plm/ (дата обращения: 30.07.2023).
7. Appius-PLM [Электронный ресурс] // Управление жизненным циклом изделия. URL: https://www.appius.ru/products/appiusPLM/ (дата обращения: 30.07.2023).
8. Концепция T-FLEX PLM от компании «Топ Системы» [Электронный ресурс] // Официальный сайт. URL: https://www.tflex.ru/plm/ (дата обращения: 30.07.2023).
9. Lotsia PLM [Электронный ресурс] // интегрированное решение по управлению данными о продукции на протяжении всего жизненного цикла URL: https://lotsia.com/ software/ lotsia-plm/lotsiaplm (дата обращения: 30.07.2023).
Информация об авторах
Л. Р. Камалетдинова - аспирант направления 2.3.7 Компьютерное моделирование и автоматизация проектирования, ассистент кафедры «Информационные системы» УлГТУ; А. А. Романов - кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры «Информационные системы» УлГТУ. REFERENCES
1. Z. S. Hou, J. X. Xu. On data-driven control theory: the state of the art and perspective [Электронный ресурс] // Acta Automatica Sinica 35 (6) (2009) рр. 650-667. URL: https://www. researchgate.net/ publication/245568640_0n_Data-driven_Control_Theory_the_State_of_the_Art_and_ Perspective (accessed: 30.07.2023).
2. J. Van Helvoort. Unfalsified Control: Data-Driven Control Design for Performance Improvement [Электронный ресурс] // PhD dissertation, Technische Universiteit Eindhoven, Eindhoven, Netherlands, 2007. URL: https://pure.tue.nl/ws/files/3339884/200712266.pdf (accessed: 30.07.2023).
3. S. Terzi, A. Bouras, D. Dutta, M.Garetti, D. Kiritsis. Product lifecycle management - from its history to its new role [Электронный ресурс] // Int. J. Product Lifecycle Management, Vol. 4, No. 4, 2010 pр. 360-389. URL: https://www.researchgate.net/ publication/264814281_Product_lifecycle_managem ent_-_From_its_history_to_its_new_role (accessed: 30.07.2023).
4. F. Menge. Enterprise Service Bus [Электронный ресурс] // FREE AND OPEN SOURCE SOFTWARE CONFERENCE 2007. URL:
https://programm.froscon.org/2007/attachments/15-falko_menge_-_enterpise_service_bus.pdf (accessed: 30.07.2023).
5. Opisanie funkcional'nyh vozmozhnostej [Description of functionality]. [Electronic resource]. PILOT: Integracionnaya shina predpriyatiya [PLM Integration bus of the enterprise]. URL: https://ascon.ru/source/pdf/loodsman/2018-Loodsman_PLM-integracionnaya-shina-predpriyatiya.pdf (accessed: 30.07.2023).
6. PILOT: PLM [Electronic resource]. Oficial'nyj sajt. [Official website]. URL: https://ascon.ru / prod-ucts/locman-plm/ (accessed: 30.07.2023).
7. Appius-PLM [Electronic resource]. Upravlenie zhiznennym ciklom izdeliya [Product lifecycle management]. URL: https://www.appius.ru/products/ appiusPLM / (accessed: 30.07.2023).
8. Koncepciya T-FLEX PLM ot kompanii «Top Sistemy» [The concept of T-FLEX PLM from the company «Top Systems»] [Electronic resource] Oficial'nyj sajt [Official website]. URL: https:// www.tflex.ru/plm / (accessed: 30.07.2023).
9. Lotsia PLM [Electronic resource] Integrirovannoe reshenie po upravleniyu dannymi o produkcii na protyazhenii vsego zhiznennogo cikla/ [Integrated solution for product data management throughout the life cycle] URL: https://lotsia.com/software / lotsia-plm/lotsiaplm (accessed: 30.07.2023).
Information about the authors L. R. Kamaletdinova - postgraduate student of the direction 2.3.7 Computer modeling and design automation, assistant of the Department «Information Systems» of UlSTU; A. A. Romanov - Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, associate Professor of the Department «Information Systems» of UlSTU.
Статья поступила в редакцию 31.07.2023; одобрена после рецензирования 20.08.2023; принята к публикации 02.09.2023.
The article was submitted 31.07.2023; approved after reviewing 20.08.2023; accepted for publication 02.09.2023.
