Короче  говоря, 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.

Системы управления производственной информацией

     Проблема  отслеживания процесса продвижения  информации и управления документами  на производстве, в условиях современного крупного промышленного предприятия  сегодня приобретает особую остроту. До недавнего времени ведущие компании - производители программного обеспечения радовали промышленников в лучшем случае системами САПР с элементами аналитических программ. Однако, инженеры крупных предприятий, первоначально освоив САПР как средство повышения комфорта при проектировании новых изделий, "попутно" значительно повысили производительность своего труда. Оказалось, что теперь, даже простое сопровождение новых проектов с отслеживанием изменений и регистрацией утверждений без автоматизации становится тяжелой задачей. "Доморощенные" поделки типа многочисленных и изобилующих ошибками интерфейсов к СУБД на ПК не только не решили задач автоматизации управления технологическими данными предприятий, но и породили у капитанов индустрии стойкий синдром неприятия любых новшеств в этой области. Время тем не менее уже призвало к ответу разработчиков и последние не заставили себя долго ждать - появилась целая плеяда развитых систем управления производственной информацией или PDM (Product Data Management).

     Косвенным доказательством растущей активности производителей в области PDM является и существенное увеличение всевозможных обзоров и конференций по этой тематике [1-5]. Наиболее значительными конференциями в прошлом году стали: Kalthoff Group EDMS Conference (Чикаго, США) и европейский форум американского консультационного союза CIMdata - PDM Europe"95 (Новдвийк, Нидерланды). Отдельным изданием стал выходить журнал EDM Report, посвященный тематике PDM и кроме того рейтинговыми исследованиями PDM-систем занялись такие ведущие аналитические центры как Gartner Group, D.H.Brown Associates, Dataquest и др. PDM - относительно новая технология, и ее рынок сегодня быстро развивается. По оценкам CIMdata, объем продаж систем PDM возрастет с 450 млн. долл. в 1994 году до 1.2 млрд. в 1998 году. Основными потребителями этого класса продуктов, а значит и основными движущими силами развития рынка PDM являются такие отрасли, как аэрокосмическая и автомобильная промышленности и электроника, хотя сейчас к ним присоединяются и представители других направлений, например, энергетические компании.

      Прежде чем перейти к анализу  продуктов, предлагаемых различными производителями  определим место систем PDM в общей  производственной цепочке. На рис. 1 представлена схема взаимоотношения систем CAD/CAM/ FEA, PDM и MRP.

Рисунок 1 - Взаимосвязь систем автоматизации производственных процессов.

     Системы PDM играют роль связующего звена между  этапом инженерно-конструкторской  подготовки нового изделия и системами MRP (Manufacturing Resource Planning) или, по простому, разного рода АСУ, решающих задачи автоматизации управления финансами, складским хозяйством, снабжением и сбытом, а также техническим обслуживанием. Типичными системами группы CAD можно назвать Pro/Engineer, Euclid, Anvil, Cosmos/M, а группы MRP - R3 или Manman/X компании Computer Associates. Находясь между условными входами и выходами корпорации, системы PDM аккумулируют все циркулирующие внутри компании данные по продукции, осуществляют планирование процессов и пошаговый контроль - иначе говоря, система PDM является идеальным рабочим местом руководителя проекта. О важности такого рода систем свидетельствует хотя бы такой известный факт, что только 25% рабочего времени персонала компании, начиная от проектировщика и кончая руководителем проекта тратиться на собственно творческую работу, остальное - это поиск информации и стыковка потоков данных, поступающих от разных подразделений корпорации. Часто оказывается, что проще заново разработать деталь, чем найти информацию по ней, подготовленную некоторое время назад.

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 рассмотренных 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.

     Практически все коммерческие системы PDM игнорируют пока возможности управления прикладными  средствами создания/модификации документов. Однако компании Computervision, Metaphase, а также IBM начинают включать в свои продукты такие средства. Система Metaphase может управлять версиями прикладного программного обеспечения, которое используется для создания файлов, что позволяет гарантировать согласованное применение пользовательских инструментальных средств.

     Metaphase поддерживает еще одну, относительно  уникальную возможность управления  хранением. В большинстве систем PDM элемент данных, за управление  которым отвечает система, должен  быть защищен в электронном  хранилище. Metaphase 2.0 позволяет управлять как данными, которые находятся в хранилище, так и данными, которые там не размещены. Конечно, данные, отсутствующи в хранилище, не имеют средств защиты, но зато пользователи получают более гибкие возможности работы с ними. Они сами определяют, какие данные должны быть защищены, а какие нет. Если пользователи хотят надежно хранить все данные, они определяют соответствующее правило, которое и выполнит система.

     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.