Системы, охватывающие весь жизненный цикл изделия

Дэвид ХЬЮЗ, Вашингтон
Фирмы, занятые в аэрокосмической и оборонной промышленности, сократили объемы работ по некоторым проектам, связанным с внедрением информационных технологий. Но лишь по очень небольшому числу из этих проектов работы прекращены полностью, поскольку ведущие поставщики программного обеспечения (ПО) сконцентрировали свои усилия на том, чтобы предложить пользователям комплексные программные продукты, охватывающие все направления деятельности предприятия.
Аэрокосмические фирмы стремятся избавиться от накопившегося "мусора" в ПО, то есть от тех программ, в которых не предусмотрена возможность обмена данными с другими программными продуктами. В то же время поставщики ПО стремятся обеспечить фирмы новыми программными комплексами, позволяющими легко и просто осуществлять обмен данными. Отдельные программные комплексы, такие как системы автоматизированного проектирования (CAD), автоматизированные системы производства (CAM), автоматизированные системы технологической подготовки (CAE), системы управления базами данных о выпускаемой продукции (PDM) и другие программные пакеты, по-прежнему используются в работе предприятий. Но только системы, ориентированные на сетевые технологии, позволяют беспрепятственно осуществлять обмен данными между всеми структурными подразделениями предприятия. Поставщики ПО знают, что их заказчикам необходимы такие системы, и прилагают все усилия к тому, чтобы быстрее их разработать.
По утверждению поставщиков ПО, после 11 сентября 2001 г. рост продаж прекратился, но сейчас он понемногу восстанавливается, хотя кризис в авиационной промышленности пока не преодолен. При этом аэрокосмические фирмы становятся более требовательными, разочаровавшись в результатах реализации некоторых предыдущих проектов. Из-за экономического кризиса ряд фирм приостановили работы, связанные с внедрением информационных технологий, или существенно сократили объемы их внедрения. Тем не менее некоторые аналитики отмечают, что промышленные фирмы в совокупности ежегодно расходуют около миллиарда долларов на программные продукты.
Каждый специалист, работающий в аэрокосмической промышленности, хорошо знает, что процесс автоматизации с помощью программных средств может оказаться тщетным, т. к. для получения желаемого результата необходимо одновременное наличие новых технологий, процессов и грамотных исполнителей. Гармоничное сочетание всех трех компонентов является очень трудной задачей.
Компании SAP, Dassault Systemes и EDS, поставляющие ПО для обработки больших объемов данных, в настоящее время пытаются разработать продукты, способные охватить весь диапазон деятельности предприятия. Моника Шнитгер, старший вице-президент по вопросам маркетинга компании Daratech Inc., отмечает, что три упомянутых выше поставщика уже заявили о своей способности создать ПО, охватывающее весь жизненный цикл изделия. Компания Daratech специализируется на исследованиях рынка и научно-технической оценке применяемых в промышленности информационных технологий.
Еще одним поставщиком такого рода ПО является голландская компания Baan. В разработанном ею комплексе программ iBaan предусмотрены возможности использования Интернета. Управление по ремонту авиационной техники военного назначения Великобритании (DARA) недавно установило у 2000 пользователей комплекс программ iBaan под обозначением CRM (Customer Relationship Management), предназначенный для управления работой с заказчиками. Реализация этого проекта должна привести к сокращению сроков ремонта продукции и снижению расходов. Руководители DARA считают, что сегодня аэрокосмические и оборонные предприятия больше не могут позволить себе заниматься только продукцией военного назначения. Они должны работать и с гражданской техникой. Комплекс программ iBaan дает возможность работать более эффективно в обоих направлениях.
Сопровождение изделия в течение всего жизненного цикла (Product Life-Cycle Management, PLM) - это контроль всех данных, необходимых для проектирования, производства, продажи и послепродажного обслуживания производимых продуктов. Чтобы реализовать такой контроль в виде ПО, его поставщики должны работать в тесном взаимодействии с аэрокосмическими фирмами. Это единственный способ добиться уверенности в том, что разные версии одних и тех же данных не появятся в системе одновременно.
Г-жа Шнитгер отмечает, что система управления базами данных о выпускаемой продукции (PDM, Product Data Management) Teamcenter компании EDS (до слияния фирм это была PDM Metaphase компании SDRC) используется в восьми из десятки крупнейших авиакомпаний мира. Комплекс программ Catia компании Dassault Systemes, включающий в себя CAD, CAM и CAE, является наиболее распространенным в аэрокосмической промышленности пакетом ПО этого типа. Он стал своего рода стандартом на многих фирмах, включая Boeing, а в настоящее время внедряется и на Airbus. Программные продукты немецкой компании SAP применяются многими аэрокосмическими фирмами для автоматизации торгово-промышленной деятельности. Руководители компании надеются использовать эту благоприятную для них ситуацию с целью внедрения программных комплексов для PLM. Поэтому они стремятся создать программы, позволяющие обрабатывать данные, получаемые, например, в процессе проектирования. По словам представителей компании, уже разработан интерфейс для работы с данными, формируемыми комплексом Catia.
Как считает Моника Шнитгер, главной проблемой является перестройка процесса деятельности предприятия. Чтобы внедрение новых информационных технологий оказалось успешным, в аэрокосмической фирме нужно иметь человека, способного обеспечить необходимую поддержку такой перестройке, неизбежной при изменении методов работы с массивами данных. В некоторых случаях это оказывается решающим фактором. А поскольку идея полной компьютеризации предприятия уже не нова, то пользователи ПО, по мнению г-жи Шнитгер, становятся все более требовательными в отношении поставщиков.
Dassault Systemes совместно с IBM предлагает свой комплекс программ для PLM. В его состав входит Catia, пакеты программ Delmia для числового программного управления производственным оборудованием и PDM Enovia. Кроме того, в нем имеется PDM Smarteam, которая ориентирована на связи с поставщиками. Она позволяет организовать совместную работу по проектированию с помощью информационных сетей, а также облегчает поиск данных.
Марсело Лемос, президент американского отделения Dassault Systemes и один из руководителей работ по внедрению PLM на фирме Aerospace-Americas, отмечает, что Delmia успешно внедряется в аэрокосмической промышленности, а Catia используется в восьми из каждых десяти проектов новых самолетов. Все программные комплексы для работы с изделиями в течение их жизненного цикла строятся на базе разработанного фирмой Dassault стандарта V5 для открытых систем. По словам г-на Лемоса, уже около 50 связанных с Dassault разработчиков ПО приняли V5 в качестве базы для создания своих новых программ. В ближайшие пять лет компания планирует удвоить их число.
Как пояснил г-н Лемос, по мнению специалистов компании Dassault, в компьютеризации аэрокосмических фирм можно выделить четыре основных направления (в ближайшие несколько лет их число может сократиться до трех):
Сопровождение изделий в течение их жизненного цикла (PLM). Комплекс программ для PLM охватывает все виды интеллектуальной собственности, определяющие изделие; все, что связано с его проектированием, изготовлением и эксплуатацией, включая техническое обслуживание и все виды ремонта. Сопровождение изделия с помощью такого комплекса продолжается вплоть до того момента, когда последнее изделие данной модели пойдет на металлолом. Dassault предполагает реализовать в своем пакете программ трехмерное представление каждого самолета парка (каждого "борта") и обеспечить возможность контроля его эксплуатации и состояния отдельных частей. Это позволит перейти от "планового", в соответствии с заданными в регламенте сроками, технического обслуживания к техническому обслуживанию по мере необходимости, с прогнозированием срока очередного обслуживания на основе мониторинга изделия. Система сопровождения позволит также следить за квалификацией технического персонала.
Планирование ресурсов предприятия (Enterprise Resource Planning, ERP). С помощью программ для ERP контролируется наличие отдельных частей на складах и их движение.
Работа с заказчиками (Customer Relationship Management, CRM). Пакет программ для CRM охватывает маркетинг и продажи, взаимодействие с заказчиками, а также обеспечивает поиск и анализ данных.
Управление поставками (Supply Chain Management, SCM). Эта задача со временем может быть решена с помощью программ для ERP (в части поставок изделий и запчастей) и для PLM (в части взаимодействия с партнерами при проектировании и внедрении новых технологий).
Марсело Лемос отметил, что одной из причин успешной деятельности компании Dassault Systemes стало начавшееся два года тому назад внедрение ее программного обепечения на фирме Airbus. За это время на Airbus были установлены тысячи рабочих станций с программным обеспечением для CAD, CAM и CAE. На фирме Boeing число таких станций сократилось, но сейчас снова начало расти в связи с реализацией программы самолета 7E7. (Стоимость рабочего места, или рабочей станции, может составлять в зависимости от конфигурации от нескольких тысяч до ста тысяч долларов).
Президент фирмы EDS по вопросам стратегии и маркетинга в области PLM Боб Нирман отмечает "здоровый скептицизм", который наблюдается у аэрокосмических фирм по отношению к возможностям ERP, SCM и CRM. Причина этого заключается в том, что за несколько прошлых лет на внедрение программных комплексов для управления системой поставок были потрачены огромные суммы денег. Результаты же оказались далеки от ожидаемых. Однако г-н Нирман считает, что экономический спад является наиболее подходящим временем для переоценки стратегии ведения бизнеса и поиска возможностей ее улучшения, в том числе за счет компьютеризации. По данным исследовательской и консультативной группы компаний Gartner Inc., к концу текущего десятилетия внедрение отдельных видов ПО для PLM станет для аэрокосмических фирм обязательным условием сохранения конкурентоспособности.
По словам Боба Нирмана, компания EDS работает над тем, чтобы объединить процессы производства, технологического обеспечения, поставок и технического обслуживания в рамках единого, оптимально управляемого комплекса, который обеспечит наглядную и обеспечивающую совместимость среду для эффективного взаимодействия различных программных продуктов. Такой комплекс позволит двум инженерам, один из которых находится в Огайо, а другой - в Калифорнии, одновременно, в реальном масштабе времени, на разных компьютерах работать с трехмерным изображением изделия, используя одни и те же данные системы автоматизированного проектирования. Ненужным станет ввод огромных массивов данных, снизятся расходы, в процессе проектирования с самого его начала смогут принять участие специалисты разных направлений. Как только будет разработан первый образец изделия, одновременно начнется работа над решением задач его производства, поставок и технического обслуживания. Такой подход нацелен на решение задачи перехода от последовательного процесса создания изделия к параллельному выполнению отдельных его этапов (Concurrent Engineering). Эта задача, сформулированная ранее в виде концепции Concurrent Engineering, осталась не реализованной в полной мере. Успешное ее решение могло бы сократить время разработки изделия наполовину.
"PLM - это только зарождающаяся технология, стоящая на пороге своего развития, - считает г-н Нирман, - но она отработана уже в такой степени, что получила мировое распространение на предприятиях концерна General Motors. Этот факт формирует доверие к данной технологии". Система PLM установлена более чем на 30000 рабочих мест на 100 принадлежащих General Motors заводах, расположенных на пяти континентах. Центр EDS по обслуживанию сети находится в Детройте.
Как заявляет Боб Нирман, при разработке ПО для PLM компания EDS ориентируется на архитектуру открытых систем. "Наша система будет работать в информационной среде клиента независимо от того, использует он наши инструменты формирования электронного образа изделия, наши методы числового программного управления производством или нет", - считает он. Программные комплексы EDS могут работать с данными системы Catia, системы Pro Engineer фирмы PTC и другими массивами данных, описывающих трехмерные изображения. По мнению Моники Шнитгер, EDS выполняет очень важную работу по внедрению архитектуры открытых систем в программное обеспечение для PLM, создаваемое другими разработчиками.
Если бы пользователи выбирали только одного поставщика ПО, то система PLM была бы единообразной. Но аэрокосмические фирмы так не поступают. Более того, по словам г-на Нирмана, ни один поставщик не может предложить систему, охватывающую все. Поставщики систем PLM вынуждены работать в такой среде, в которой имеются разные пакеты программ, разработанные разными компаниями.
Пауль Гоббельс, вице-президент компании SAP по связям с аэрокосмической и оборонной промышленностью, отметил широкое сотрудничество SAP с Airbus, где 20000 рабочих мест оснащено программным обеспечением немецкой компании. Оно использовано при разработке 11 разных самолетов европейской самолетостроительной фирмы. Программные комплексы SAP не используются на фирме Boeing, хотя переговоры об их внедрении и ведутся. В целом в число клиентов этого поставщика ПО из Германии входит около 60 предприятий аэрокосмической отрасли из США, Европы и Азии. Она сотрудничает также с 5 двигателестроительными фирмами, 20 авиакомпаниями, 20 организациями по техническому обслуживанию и ремонту (ТОиР), а также с 9 военными организациями или министерствами. Например, авиакомпания Singapore Airlines оснастила в настоящее время программным обеспечением SAP около 8000 мест и планирует и дальше увеличивать их число.
Такое количество клиентов позволяет SAP надеяться на то, что оборонные ведомства будут шире использовать современное ПО и методы организации деятельности, созданные для гражданского применения, в процессе разработки систем вооружения и в ходе их эксплуатации в войсках.
British Airways является одной из авиакомпаний, лидирующих в области поддержки своего парка самолетов по принципу "как они есть". Эта поддержка осуществляется с помощью разработанной SAP комплексной системы, которая заменила 190 не связанных между собой пакетов программ. К концу этого года, сотрудничая с SAP, авиакомпания British Airways намерена обеспечить комплексное планирование технического обслуживания и эксплуатации, включая прогнозирование и анализ возможных сценариев развития ситуации по принципу "что, если...", для 280 своих самолетов. Система позволит контролировать все - от места в ангарах до наличия запчастей и квалификации технического персонала. Пауль Гоббельс считает, что аналогичные системы должны внедряться и военными ведомствами.
Руководство SAP понимает: в нынешней сложной финансовой ситуации, сложившейся в аэрокосмической отрасли, проще продавать не такие масштабные системы, как раньше. Вместо автоматизации всего и сразу можно внедрить комплекс программ более узкого назначения и получить отдачу от этого уже через полгода.
В системах SAP используются программные модули и других разработчиков. В частности, в свой комплекс программ для ТОиР самолетов авиакомпании Delta Air Lines SAP недавно внедрила систему мониторинга двигателей, разработанную компанией Domain Dynamics Ltd. из г. Ридинг (Англия).