Современное предприятие получает преимущество, если быстрее выходит на рынок с новыми изделиями, предлагая при этом привлекательные цены и более высокое качество. Однако разработка и появление на рынке нового изделия — всегда компромисс требований потребителей, ресурсов производителя и организационных ограничений по проведению совместных работ большого числа участников, представляющих собой единую команду, решающую задачи, возникающие на всем протяжении жизненного цикла изделия.

Разработка и поддержка изделия в условиях современного промышленного производства невозможна без совместной работы большого числа участников, образующих единую команду, решающую все задачи, возникающие на протяжении жизненного цикла изделия. Организация и оперативное управление такого рода командами, гибкость оперативного распоряжения производственными ресурсами, четкое и отлаженное взаимодействие команд и групп поставщиков, субконтракторов и субподрядчиков в наибольшей степени влияет на сроки выхода на рынок с новым изделием по привлекательной цене и с наивысшим качеством. Особое значение приобретает «интеллектуальный» ресурс — способность рационального использования современных технологий, инновационных заделов и производственных мощностей. С другой стороны, разработка нового изделия — это совокупность совместных работ многих участников, которые в рамках конкретного проекта должны работать в одной команде. Члены команды решают все задачи, начиная от анализа потребностей рынка и формирования коллектива разработчиков, организации проектно-конструкторской и технологической подготовки до планирования производства и изготовления продукции вплоть до развертывания сетей сбыта и послепродажного обслуживания.

Процесс разработки изделия не является последовательным и замкнутым внутри одного предприятия; с тех пор как широкое распространение получили специализация и аутсорсинг, критичным моментом управления крупными проектами стало предоставление всем его участникам механизма обмена информацией и реализации возможности параллельной работы.

Windchill ProjectLink — ядро PLM

Чтобы комплексно управлять крупным проектом, необходимо решать следующие задачи:

  • планирования и управления ресурсами;
  • организации управления совместной работой групп разработчиков, в том числе и географически распределенных;
  • централизованного управления всей совокупностью проектных данных;
  • управления распределением работ на каждом из этапов жизненного цикла (workflow);
  • автоматизированного выполнения бизнес-процессов;
  • автоматического извещение участников работ проекта в соответствии с их ролью в проекте о появлении новой проектной информации и о внесении/проведении изменений;
  • предоставления каждому участнику проекта простого и удобного доступа к той части проектных данных, которая требуется ему в ходе выполнения работ.

Свойственная системе Windchill ProjectLink (WPL) простота внедрения и дальнейшего использования определяется легкостью доступа к общему хранилищу данных, интерактивным характером взаимодействия с ним и соответствием предоставляемой им функциональности задачам каждого из этапов жизненного цикла изделия. На рис. 1 представлена модель среды совместного ведения проектов группами исполнителей в рамках расширенного предприятия.

Рис. 1. Среда совместного ведения проектов

Базовая функциональность

Планирование проектных работ и рабочий план-график. WPL позволяет менеджерам проекта назначать задачи и определять для них наборы данных с учетом требований каждого участника проекта. До каждого участника проекта будет донесено в нужное время само задание и необходимая ему структура проектных данных. За счет двунаправленной совместимости по форматам отображения план-графиков между Windchill ProjectLink и MS Project, менеджер проекта может составлять план-графики, управлять ходом исполнения проекта в WPL, представлять текущие результаты исполнения проекта в виде диаграмм Ганта или схем Перта (рис. 2).

Рис. 2. План-график проекта с двунаправленной ассоциативностью

Автоматизация и управление ключевыми процессами. WPL содержит набор инструментов управления выполнением работ (workflow), позволяющий исполнять стандартные процедуры маршрутизации процессов, отслеживания потоков исполнения, автоматизацию комплексных задач, например, таких, как работа по вводу нового изделия (NPI, New Product Introduction), управление качеством (ISO 9000, APQP, Six Sigma), управление проектами и производственными программами, управление пакетами заказов.

Технология intranet. WPL увязывает в единое целое внутреннюю и внешнюю среду разработки и поддерживает корпоративные стандарты информационного обмена. Систему можно расширить за пределы предприятия, обеспечив информационный охват всех участников проекта, причем это не требует какого-либо дополнительного программного обеспечения.

Система WPL реализована в соответствии со стандартом Java 2 Enterprise Edition 1.3. На уровне разработчика эта платформа поддерживается набором технологических и концептуальных решений, скрывающих от конечного пользователя сложность низкоуровневой реализации корпоративных приложений. В естественной для корпоративного пользователя семантике обеспечивается функциональность управления транзакциями, жизненным циклом, кэшированием ресурсов и др.

Средствами Enterprise JavaBeans 2.0 реализуются функции управления сообщениями, позволяющие расширять возможности системы и обеспечить надежность. Следование требованиям JSP 1.2/Servlet 2.3 позволяет в дополнение к созданию динамических HTML-страниц, создавать и XML-документы с использованием встроенных скриптов и Java-поддержкой формирования динамической информации. Применение технологии коннекторов JCA, стандартной технологии доступа и интеграции внешних систем ERP, расширяет возможности в интеграции WPL. Среда реализации WPL поддерживает также широкий спектр совместно используемых компонентных моделей, включая CORBA 2.3/IIOP 1.2, ActiveX/COM, Java Servlets.

Администрирование проекта в WPL построено в стиле «самообслуживания» — минимальное обучение администраторов, интуитивно-понятный пользовательский интерфейс, конфигурируемые настроечные шаблоны и доступ посредством браузера.

Администратор проекта кроме готовых и заранее определенных базовых функций (создание, разбиение и детализация проекта, поэтапная привязка групп пользователей на ролевой, персональной и распорядительной основе, составление расписаний и схем исполнительской привязки, ведение отчетности и т.п.) имеет возможность дополнять и расширять состав функций администрирования, используя широкую номенклатуру настроечных шаблонов. Набор стандартно поставляемых шаблонов функций дает возможность реализовать в WPL выполнение следующих задач: формирование команды; определение ресурсов; структурирование данных; ведение план-графика; формирование заданий; управление составом операций для каждого из заданий; формирование пула действий для выполнения подготовленных операций каждого из заданий; ведение отчетности; проведение виртуальных форумов, совещаний и обсуждений.

Защищенные репозитории по проектам. В рамках каждой группы информация может быть распределена в режиме реального времени через защищенный репозиторий данных. Для этого используется масштабируемый механизм распределенного снабжения информацией, реализуемый настраиваемыми процедурами генерации открытого табличного пространства в среде реляционной СУБД. В настоящее время используется ядро Oracle 9i; в перспективе же будет выполнена реализация корпоративного сетевого распределенного репозитория данных WPL для Sybase и Microsoft SQL Server.

Механизм корпоративного сетевого распределенного репозитория данных WPL позволяет контролируемо предоставлять данные (check in/check out), блокировать и защитать конфиденциальную информацию, управлять предоставляемой функциональностью пользователя, отслеживать версии изменяемых данных, доступных через репозиторий. Это выполняется на основе заранее подготовленных шаблонов описания правил аутентификации конечных пользователей, журналирования их обращений в репозиторий, протоколирования и синхронизации транзакций в распределенной системе.

Индивидуальное пространство данных. Поскольку в проекты разработки сложных изделий вовлечено большое количество исполнителей, то вся информация, предоставляемая конкретному лицу, организована в виде персонального рабочего пространства. В качестве базовых ролей в WPL присутствуют шаблоны ролей администратора проекта, организатора виртуальной встречи, исполнителя, соисполнителя, утверждающего лица, согласующего лица и руководителя проекта.

Прямая интеграция с CAD/CAM. В WPL обеспечивается обмен полноформатными данными об изделии или его частях, разработанных средствами САПР. Имеются интерфейсы для основных машиностроительных САПР (AutoCAD, CATIA, I-DEAS, Pro/ENGINEER, SolidWorks, Unigraphics), а также для наиболее распространенных электротехнических САПР (в том числе, Mentor и Cadence). Пользователи этих систем могут загружать и выгружать модельные данные при работе с системой Windchill, находясь в рамках своего сеанса работы с САПР. Организация доступа любого другого участника проекта к данным проекта на основе Web-портала и использование J2EE дают возможность просматривать эти модельные данные, производить навигацию по ним для поиска затребованных сборок/подсборок/компонентов, получать разрезы и сечения, выполнять визуальную интеграцию графических данных на одном рабочем месте WPL из разнотипных САПР.

Для более эффективного решения задачи прямой интеграции данных САПР разработчикам WPL пришлось отказаться от традиционного подхода Web-ориентированных систем, подразумевающего наличие дополнительных специализированных браузеров, отслеживающих постоянно изменяющееся множество форматов 3D-моделей промышленных САПР. Проблема была решена путем разработки и внедрения в базу Windchill ProjectLink механизма Универсальной Визуализации. Данный механизм позволяет отображать модельные данные об изделии независимо от прикладной системы, в которой они были порождены. Участники проекта могут интерактивно просматривать данные, делать пометки на них, определять геометрические характеристики моделей и компонентов, осуществлять трехмерную навигацию при отображении (например, наезд, панорамирование, поворот и т.д.) как по моделям целиком, так и по отдельным совокупностям составляющих их компонентов.

Механизм совместного обсуждения. WPL поддерживает виртуальные встречи, конференции, обсуждения с использованием Internet-ресурсов Groove и собственных возможностей межпользовательского прямого соединения.

Смысл решения по организации совместных обсуждений состоит в том, что в отличие от обычного встраивания модуля телеконференции в WPL реализована Web-конференция в различных типовых расширяемых интерфейсах: «Планерка», «Рабочее обсуждение», «Технический совет», «Конференция» и т.д. Организация, управление, динамическое формирование, рассылка материалов и приглашений к участию, администрирование любых форматов совместного виртуального обсуждения в рамках того или иного проекта — все это доступно пользователям в качестве базовой функциональности Web-портала. Для участия в обсуждениях достаточно только Internet-доступа, знания своих аутентификационных параметров и URL сервера WPL, а также любого Web-браузера с поддержкой Java. Принципиальный отказ от модели клиент/сервер при реализации телеконференций в пользу J2EE позволяет перейти к построению действительно виртуальной корпорации даже на уровне проведения совместных совещаний. При таком подходе на WPL, естественно, возлагаются задачи защиты выставляемых на обсуждение структур данных, индивидуализации уровней доступа к функциям конференции планировании и ведения протоколов заседаний. Система отслеживает выполнение спланированных виртуальных встреч и обсуждений, готовит набор обсуждаемых данных из своих репозиториев, сохраняет результаты виртуальных обсуждений и измененные в ходе согласованного обсуждения данные.

В WPL не делается различия между стандартными данными репозитория (проектные данные) и тематикой обсуждений в виртуальных совещаниях. Именно по этой причине весь ход обсуждений рассматривается WPL так же, как и сборка в процессе внесения изменений, т. е., со всей предысторией («протокол») и отслеживанием внесенных изменений («учет всех высказываний, пометок и ссылок, выполненных каждым из участников виртуальной встречи»). Кроме того, пользователи получают доступ к глобальному сетевому ресурсу виртуальных совещаний — Web-площадке Groove. Это нужно, прежде всего, предприятиям с ограниченными сетевыми ресурсами (Web-пространство, каналы доступа, производительность Web-сервера и т.д.) для организации Web-конференций. Компания Groove берет на себя проблемы обеспечения конфиденциальности «встреч», закрытости информационных потоков совещаний, достаточности выделяемых ресурсов и т.д.

Связь и извещение. Для передачи информации между участниками проекта имеется встроенный механизм оповещения, опубликования и набор дополнительно запрашиваемых служб. Прежде всего, это служба рассылки простых текстовых сообщений, служба распространения контекстно-зависимой информации и более сложная служба — рассылка сообщений, включающих в себя информацию в виде ссылок на любые проектные данные в любых доступных для визуализации форматах. Для полноты информационного наполнения в системе существует служба распространения проектно-зависимой информации, не связанной непосредственно с серверами WPL (размещение на внешних независимых сайтах в Сети).

Автоматический механизм составления отчетов. WPL обеспечивает руководителям постоянный доступ к информации о состоянии проекта. Такой доступ в соответствии с плановыми сроками предоставления отчетности предотвращает потребность в выпуске объемистых «бумажных» отчетов, информация предоставляется либо непосредственно в виде электронного отчетного документа, либо в виде содержимого Web-конференции. В любом случае предоставление отчетности может быть заранее запланировано, привязано к выполнению того или иного процесса и отслежено.

Поддержка совместной работы

Вовлечение участника проекта на определенном этапе с требуемой функциональностью, нужным уровнем доступа к нужным данным проекта выполняется в WPL через Web-портал. Работа с данными будет определяться составом закрепленных за конкретным пользователем заданий и работ; пользователь через портал WPL получает проектные задания в виде формального или неформального описания, доступ к исходным данным, сохраняет результаты своей проектной деятельности в репозитории, что отмечается и отслеживается в WPL как процесс управляемого изменения версии проектных данных. При этом вся деятельность каждого пользователя, независимо от конкретных продуктов, привлекаемых им для решения текущих проектных задач, так или иначе контролируется.

Совместное проектирование. WPL позволяет распределенным специализированным проектно-конструкторским группам декомпозировать общую задачу проектирования и распределять получившиеся задания для получения частных решений. Это дает возможность определять реальную ценность полученных частных решений для проекта в целом на более ранних его стадиях, когда внесение изменений производится относительно легко и стоимость такого рода изменений невысока.

В качестве примера можно привести компанию Harman/Becker Automotive Systems, где несколько производственных групп совместно работали над проектом. Основная трудность состояла в невозможности с помощью традиционных технологий выполнять согласованное внесение и проводку изменений. Задача осложнялась тем, что подразделения и производственные участки, исполнители и группы были территориально рассредоточены, слабо связаны по административной вертикали, причем каждый из коллективов был занят одновременно в нескольких непересекающихся проектах. Снижение трудоемкости было получено за счет применения WPL на рабочих местах менеджеров: руководитель группы, руководитель подразделения, руководитель направления, координатор, администратор репозитория и распорядитель архива технических решений. Практика показала, что эффект был больше, если большую часть функций по руководству проекта передают WPL. По оценке Harman/Becker, за счет этого удалось сократить время выполнения разработок на 15%.

Вовлечение заказчика в проект. WPL позволяет компаниям-изготовителям работать в тесном сотрудничестве с заказчиком, которому предоставляется возможность в режиме реального времени отслеживать соответствие требований к изделию тому, что реально получается у разработчика в процессе проектирования.

Совместная работа с партнерами и поставщиками. Web-центричная организация ядра системы, доступ через Web-портал и опора на технологии J2EE позволили последовательно реализовать концепцию виртуального предприятия. Участники проекта объединяются в единую команду не по территориальному или административному признаку, не в силу принадлежности к тому или иному сегменту сети или принадлежности к той или иной производственной структуре, а в силу логики проекта. Web-ориентированная структура не накладывает ограничений на местоположение и принадлежность каждого конкретного пользователя. Функциональность портала пользователя определяется только его ролью в проекте и предоставленным ему уровнем доступа.

Быстрый выход с изделием на рынок. Все рабочие группы в проекте начинают работать быстрее за счет спрямления связей, что делает актуальную информацию доступной сразу для всех участников проекта (разумеется, с учетом прав доступа). Реализация параллельного выполнения процессов и вовлечение специалистов разных дисциплин дает механизм для наиболее раннего выявления проблем и быстрого их решения. Методика Quick Start для быстрого развертывания и применения типовых решений, которой комплектуется WPL, призвана дать возможность предприятиям быстро перейти к практическому использованию максимальной функциональности, реализованной в системе.

Заключение

Windchill ProjectLink предоставляет руководителям и участникам проекта возможность быть в курсе текущего состояния проекта. Возможен просмотр результатов работы, визуализация данных, представленных в электронном виде, анализ состояния выполнения работ на каждом из этапов проекта и коррекция планов. Система облегчает компаниям-изготовителям объединение и кооперирование участников-исполнителей в рамках проекта и улучшает управление процессами разработки.

К сожалению, практическое применение систем PLM в условиях отечественной промышленности пока еще достаточно далеко от действительно реальных масштабов. Системы PLM дают выигрыш, когда их применяют для рационализации параллельного ведения нескольких значимых проектов динамически формируемыми коллективами исполнителей с широкой базой соисполнителей и применяемым в массовом порядке аутсорсингом. Иначе говоря, они наиболее оптимальны в условиях современного расширенного промышленного производства, виртуализации производственных связей и высокой исполнительской ответственности. Все эти условия не так уж и чужды нашей промышленности, но на практике в современной России расширенное производство понимается пока только в рамках отдельных холдингов.

Виртуализация производственных связей в российской промышленности часто сводится к созданию видимости конкуренции или искусственного наращивания сложности производственных связей, избыточность которых является скорее самоцелью и способом получения дополнительных доходов. И хотя отечественные виртуальные корпорации создаются довольно интенсивно, но, видимо, основной целью их является перераспределение основных фондов, списание долгов и снижение стоимости получаемых таким образом производственных структур, а PLM под виртуализацией подразумевает упрощение корпоративных структур путем сокращения реально существующих компаний и динамического перераспределения их ресурсов с целью получения работоспособных коллективов.

В практике российской промышленности понятие высокой исполнительской дисциплины подменяется хорошо усвоенным понятием обязательности исполнения начальственного предписания. А PLM подразумевает под высокой исполнительской дисциплиной иное — добросовестное выполнение своей части общей работы в заранее спланированные сроки с заранее установленным качеством.

Все эти различия в понимании ключевых характеристик современных производственных отношений несомненно тормозят внедрение в отечественной промышленности даже самых передовых PLM-решений.

Валерий Клишин (vklishin@pts-russia.com) — руководитель проектов компании «Продуктивные технологические системы» (Москва).

Компания PTC предложила ряд программных решений для информационной поддержки жизненного цикла изделий. Один из компонентов семейства PLM-продуктов — WPL, предназначенный для управления совместно выполняемыми проектами.

***

Рабочая среда администратора проекта доступна в форме многофункционального индивидуально настраиваемого Web-портала. Доступ к большинству функций администратора проекта реализуется в виде подгружаемых апплетов, динамически формируемых Web-страниц и XML-отчетов текущего состояния проектных данных.

***

Вся информация администратора (как входная, так и отчетная) доступна через Web-портал, что позволяет разворачивать рабочее место администратора проекта в любом месте, где есть доступ к сети корпорации.