Как и зачем управлять жизненным циклом продукции

Сетевой Журнал - 1 июня 2005

Как, используя потенциал, накопленный в прошлом, преуспеть сегодня и гарантировать развитие своего бизнеса в будущем? Добиться этого позволяют подходы и информационные системы на основе PLM (Product Lifecycle Management).

С их помощью можно принимать оптимальные управленческие решения, снижать риски и достигать высоких экономических показателей по качеству продукции, эффективности эксплуатации производственных мощностей, производительности труда персонала и т.д.

Методология PLM

Согласно определению аналитической компании CIMdata, PLM — это стратегический бизнес-подход и интегрированное решение для коллективной разработки, управления, распространения и использования информации в рамках предприятия и между партнерами от момента формирования концепции до вывода продукции с рынка, объединяющее людей, процессы, бизнес-системы и интеллектуальные активы.

Основными задачами PLM-систем являются:

• радикальное сокращение сроков и стоимости вывода на рынок новых продуктов, снижение стоимости и повышение эффективности эксплуатации активов, позволяющие достичь конкурентных преимуществ;
• обеспечение полноты, согласованности, контролируемой доступности всей информации о конфигурации, эксплуатации, состоянии активов (в частности, промышленного оборудования, капитальных строений, транспортных средств) в рамках предприятия, холдинга, отрасли;
• поддержка принятия стратегических и тактических управленческих решений с учетом всех этапов жизненного цикла продукции, включая определение ее состава и объемов выпуска, распределение ресурсов по проектам, привлечение внешних поставщиков, обслуживание потребителей, оптимизацию эксплуатации производственных активов и пр.;
• поддержка основных бизнес-процессов предприятия и их «бесшовная» интеграция между этапами жизненного цикла и «функциональными» рабочими местами (бухгалтера, конструктора, кладовщика, прораба, логистика, контролера и т. д.).

Методология PLM обеспечивает непрерывное управление жизненным циклом продуктов и бизнесом предприятия и может включать следующие этапы: анализ рынка для выявления потенциальных потребностей клиентов; формирование портфеля новых изделий и технологических процессов; проектирование; продажа; производство; сборка; поставка; пусконаладка; эксплуатация; обслуживание; ремонт и модернизация; вывод из эксплуатации.

Подобная концепция «единого цикла» прошла долгую эволюцию. Зародилась она в конструкторских бюро, ощущавших потребность в организации коллективной работы над большими инженерными проектами и управлении проектно-конструкторской документацией. Соответственно ведущие поставщики инженерного программного обеспечения предложили на рынок как настольные системы CAD, так и PDM-решения для управления коллективной разработкой проектно-конструкторской документации с контролем версий и полноты комплектации, доступом к общим справочникам кодировок, компонентов и поставщиков, средствами поддержки процесса изменений и согласований (redlining). Еще больший вклад в этой области внесли военные, сформулировавшие концепцию CALS (Continuous Acquisition and Life Cycle Support) — первоначально инициированная министерством обороны США и в дальнейшем принятая оборонными ведомствами ряда других стран стратегия интеграции предприятий-подрядчиков через рационализацию бизнеса и программу создания стандартов и технологий для разработки, управления, обмена и использования деловой и технической информации. Военные акцентировали внимание на необходимости поддержки общих стандартов описания изделий для проектировщиков, поставщиков и потребителей. Можно сказать, что взгляды идеологов CALS существенно повлияли на нынешний уровень понимания бизнесом концепции PLM.

PLM сегодня

Современные PLM-технологии позволяют взглянуть на любой актив (изделие, инструмент, ресурс) и их совокупность с разных сторон — в ракурсах финансов, сроков, ресурсов, кооперации, безопасности и качества. Поэтому пользователями PLM-систем являются как высшие руководители компаний, так и менеджеры проектов и специалисты функциональных подразделений, субподрядчики, представители регулирующих и контролирующих органов, инвесторы.

Разумеется, PLM — не только программный продукт. Внедрение этой технологии предполагает комплекс организационных мероприятий по реинжинирингу бизнес-процессов, применению стандартов, совершенствованию инфраструктуры, упорядочиванию отношений с партнерами и клиентами. При этом PLM не заменяет такие корпоративные информационные системы, как ERP, фокусирующиеся на операционной деятельности предприятия, или CRM, позволяющие обслуживать клиентов компании. Но с полной уверенностью можно сказать, что комплексные PLM-решения дополняют и объединяют их. В первую очередь — благодаря организации совместного доступа к информации обо всех активах предприятия (иначе говоря, благодаря эффективному использованию его интеллектуальных активов).

Хотя в каждой отрасли жизненный цикл изделия может иметь свои особенности (рис. 1), типовая PLM поддерживает следующие функции:

Рисунок 1

• управление проектной и конструкторской документацией;
• управление проектами и программами;
• управление качеством;
• управление эксплуатацией капитальных активов;
• управление безопасностью и защитой окружающей среды;
• управление коллективной работой и подрядчиками.

За их поддержку отвечают разные программные приложения — средства для проектирования, документооборота, моделирования, управления технологическими процессами и проектами, бюджетирования, стратегического управления и др. Кроме того, современные бизнес-приложения обычно запускаются не автономно, а, как правило, в рамках имеющихся корпоративных платформ.

Рисунок 2

Соответствующие решения могут поставляться одним или несколькими независимыми поставщиками корпоративного ПО. Для разных PLM-проектов стоимость внедрения (лицензий, развертывания, настройки, обучения) существенно различается. Тем не менее чисто в иллюстративных целях на рис. 2 показано, какая приблизительно доля в общей стоимости проекта приходится на те или иные его компоненты на крупном машиностроительном предприятии с отделениями в нескольких странах, выполняющем проектирование, производство и установку «под ключ» сложного промышленного оборудования (фактически внедрение необходимых программных компонентов осуществлялось в рамках нескольких независимых проектов примерно в течение пяти лет).

В пользу SAP

Предложение на рынке PLM формируют компании — разработчики программных решений CAD, ERP, SCM и документооборота. Здесь представлены PLM-системы таких фирм, как EDS, IBM+Dassault, SAP, PTC, EMC/Documentum, MatricsOne, Agile, Oracle, Baan и др. EPAM Systems — единственная в России компания, являющаяся одновременно аутсорсинговым подрядчиком (разработчиком ПО) для ряда основных игроков рынка PLM, ERP, CAD/CAM и крупным поставщиком консалтинговых услуг в области внедрения корпоративных информационных систем.

Однако при том, что выбор весьма широк, предпочтение часто отдается решениям на платформе SAP и в первую очередь продукту mySAP PLM. И тому есть веские причины.

Корпорация SAP предлагает специализированные «вертикальные» решения для 25 отраслей, включая строительство, автомобилестроение, химическую промышленность, железнодорожный транспорт, энергетику, машиностроение, ВПК, фармацевтику, производство товаров народного потребления, нефтедобычу и т.д. Кроме того, как поставщик инфраструктурной корпоративной платформы (NetWeaver), универсального ядра ERP с возможностями управления активами (EAM), компонентов PLM и отраслевых решений компания может предложить один из наиболее полных интегрированных PLM-продуктов (см., например, рис. 3).

Так, mySAP PLM широко используется предприятиями крупного и среднего бизнеса, специализирующимися в дискретном и непрерывном производствах. Эта система доказала свою эффективность в различных бизнес-ситуациях — от производства спортивных товаров до проектирования, строительства и эксплуатации буровых и электростанций.

Основные компоненты mySAP PLM

mySAP PLM помогает управлять жизненным циклом данных, промышленными и иными активами, программами и проектами, качеством, защитой окружающей среды и здоровья персонала, а также позволяет организовать коллективную работу не только внутри предприятия, но и с партнерами и клиентами. Основным группам функций PLM-системы соответствуют решения, поддерживающие следующие возможности:

• управление жизненным циклом данных (LDM);
• управление проектами и программами (PM/PPM);
• управление эксплуатацией промышленных активов (EAM);
• коллективная работа (LLC);
• управление качеством (QM);
• защита окружающей среды, здоровья и безопасности работ (EH&S).

Рисунок 3

Эти решения также используют:

• корпоративную платформу приложений SAP NetWeaver;
• базовые функции ERP в необходимом объеме (например, управление финансами и пр.);
• «новые приложения» SAP, такие, как SAP cProject Suite;
• кросс-приложения синтеза бизнес-процессов SAP xApps;
• вспомогательные программы (коннекторы к CAD-системам, EAI Viewer и др.).

Платформа приложений SAP NetWeaver

Все решения SAP, и mySAP PLM в том числе, строятся на базе согласованного комплекта инфраструктурных программных продуктов — корпоративной платформы SAP NetWeaver, состоящей из сервера приложений SAP WAS, сервера интеграции SAP XI, средств для беспроводного доступа через карманные устройства SAP MI, а также инструментов для анализа, проектирования и поддержки бизнес-процессов и разработки ПО.

Рисунок 4

Платформа SAP NetWeaver решает проблемы масштабируемости, безопасности, пользовательских интерфейсов для всех приложений и позволяет добавлять нужные компоненты по мере необходимости, заказывая их у SAP или ее партнеров по разработке. Кроме того, благодаря гибкой архитектуре продуктов на основе SAP NetWeaver значительно снижаются затраты на развертывание и сопровождение корпоративных информационных систем.

Наряду с базовыми корпоративными приложениями, необходимыми большинству потребителей ERP-, PLM-, SCM-, CRM- и SRM-решений, компания SAP предлагает для установки на платформу NetWeaver дополнительные программы xApps, реализующие отдельные бизнес-процессы или их связанные группы (например, определение продукта xPD, управление ресурсами xRPM и др.). Если разработчики таких продуктов используют средства SAP CAF, то вновь устанавливаемые кросс-приложения автоматически становятся частью интегрированной корпоративной информационной системы, разделяя информацию о ролях и правах доступа, справочниках, унаследованных подсистемах и включаясь в общее множество поддерживаемых ею бизнес-процессов.

Управление документами и данными

Приложение mySAP PLM обеспечивает управление жизненным циклом документации, соответствующее стандарту ISO 10303 (который включает двунаправленный протокол обмена инженерными данными STEP, составляя базис CALS-подхода) и в ряде случаев расширяющее его. Оно гармонизирует терминологию, типы, виды документов, форматы их электронного представления, протоколы работы с ними, средства защиты от несанк-ционированного доступа. Возможностей технического документооборота на платформе SAP вполне достаточно, чтобы удовлетворить потребности типичного предприятия, например, касающиеся буквального следования отечественному стандарту ГОСТ Р 5.102—2002 («Информационные технологии поддержки жизненного цикла продукции. Электронная техническая информация и документация»).

Для управления процессами создания и модификации, накопления, хранения, обработки и использования больших объемов данных о продукте SAP PLM предлагает решение, включающее:

• систему управления документами SAP DMS (рис. 4) для организации хранилищ информации и «серверов-сейфов», контроля версий, управления изменениями;
• возможности по управлению структурой продукта или рецептурами для интегрированного проектирования изделий и процессов;
• инструментальную систему поддержки проектирования Engineering Workbench со средствами визуализации и инструментом «красный карандаш» для режима согласований;
• средства интеграции — готовые к использованию интерфейсы к САПР, геоинформационным и офисным системам (рис. 4);
• средства управления изменениями и конфигурацией — рекламации, уведомления, заявки/запросы на изменение и управление изменениями заказа (ECR/ECO).

Дополнительные возможности работы с проектно-конструкторской документацией содержит приложение cFolders, входящее в состав SAP cProject Suite. Оно предоставляет пользователям доступ к документам через интернет и позволяет вовлекать в процесс подрядчиков, находящихся за пределами компании (в том числе через формализованные тендеры в духе требований CALS).

Легко реализуется в рамках MySAP PLM и электронный документооборот, причем это решение интегрируется с такими продуктами, как Microsoft Exchange, Lotus Notes, Documentum и др.

Внешние заказчики и надзорные органы могут получать необходимую проектно-конструкторскую документацию через интернет. При этом задачи и запросы на тендерные предложения будут ставиться в структурированном виде, а предложения поступать в формате комплектов проектно-конструкторской документации, допускающем уместно формализованную проверку соответствия поставленным требованиям.

Рисунок 5

Средства коллективной работы SAP позволяют организовать эффективную координацию и решение всех производственных вопросов для крупных предприятий и холдинговых структур, имеющих множество филиалов и промышленных площадок (рис 5). При этом возможно несколько вариантов допустимого распределения приложений SAP между центральным офисом (управляющей компанией) и различными структурными подразделениями и зависимыми бизнесами.

Управление проектами и программами, бюджетирование

Среди функций mySAP PLM, полезных высшему руководству компаний и менеджерам управления проектами, можно выделить средства стратегического управления предприятием SAP SEM, управления проектами SAP PS, формирования, анализа и управления портфелями и программами SAP xRPM, кооперации с подрядчиками и заказчиками SAP cProject Suite.

Но, наверное, важнейшая особенность платформы SAP, делающая ее такой эффективной в задачах управления жизненным циклом продукции, — это интеграция структурных элементов декомпозиции работ по проекту (WBS — Work Break Structure) с соответствующими финансовыми, проектными и ресурсными данными. С помощью этого метода можно анализировать проект и любые задачи в его рамках с точки зрения инвестора, менеджера проекта, конструктора, финансиста, логистика, эксплуатационщика, субподрядчика.

Процесс бюджетирования связывает стратегический и оперативный уровни управления, объединяя все направления деятельности и ракурсы анализа — снабжение, проектирование, производство, сбыт, инвестиции. Согласно подходу SAP бюджетирование является адаптивным и включает постановку целей, мониторинг по состоянию «план/факт», формирование планов и оценку их достижимости, корректировку и утверждение, доведение планов до исполнителей с возможностью разблокирования планов, оценку результатов и изменение планов и показателей. Его связь с оперативной деятельностью строится на основе корпоративной отчетности, формируемой с использованием SAP BW (Business Warehouse). При этом генерируются отчеты, консолидированно охватывающие разные организационные и учетные единицы, категории продукции и этапы ее жизненного цикла.

Рисунок 6

Система проектов SAP PS (рис. 6) является «сердцем» PLM-решения для проектно-ориентированного бизнеса. С ее помощью можно создавать и использовать структурный план проекта, планировать и координировать трудовые, финансовые и материально-технические ресурсы на протяжении жизненного цикла проекта. Интеграция с другими модулями SAP ERP позволяет согласовывать планирование ресурсов с закупками, ведением запасов и оценкой потребности в материалах.

В этой системе можно планировать трудовые ресурсы, мощности, материалы, средства и услуги, необходимые для проведения проекта, а также резервировать различные типы ресурсов (материальные, финансовые, персональные) и контролировать их доступность. Предусмотрен ряд методов анализа и управления рисками. Так, сохраняется преемственность между структурой требований, структурой концепции, структурой продукта через структуру проекта и отслеживаются изменения в течение всего жизненного цикла продукта.

Вместе с SAP PS нередко применяется приложение SAP cProjects Suite, которое дает менеджерам на удаленных площадках возможность координировать свои работы с проектным планом через интернет. Эта программа через входящий в ее состав модуль SAP cFolders предоставляет клиентам доступ к необходимой им части проектной документации и производственным заданиям и легко интегрируется с SAP ERP. Система cProjects позволяет создавать и исполнять множество однотипных проектов через Web-интерфейс (на основе шаблонов, обеспечивающих соблюдение требований ISO 9001:2000). Надо отметить, что в некоторых организациях она вообще является первым решением SAP, причем очень быстро развертывается, например, для создания проектной команды по подготовке к крупному тендеру.

Кросс-приложение управления ресурсами и программами SAP xRPM — это инструмент стратегического менеджмента для компаний, ориентированных на проекты. В него включены преднастроенные роли для руководителей, менеджеров проектов, ресурс-менеджеров, исполнителей и администраторов. Используя SAP xRPM, можно управлять портфелями проектов и пулами ресурсов, моделировать сценарии «что, если...», а также координировать календарно-сетевые планы, подготовленные в специализированных системах управления проектами, таких, как SAP PS, SAP cProjects, Microsoft Project Server и Primavera P3E.

Управление активами

Под активами SAP понимает и активы технические, и капитальные строения, и все остальные типы ресурсов. Для многих производств эффективная эксплуатация производственных активов является необходимым условием и приоритетной задачей, лежащей в основе планирования. Будь то горнодобывающая компания или электростанция — от правильной эксплуатации дорогостоящего оборудования непосредственно зависит норма рентабельности. Работу нужно спланировать так, чтобы получить максимум продукции, разумно согласованный со спросом и складскими емкостями, оставив время (возможно, в период сезонного спада спроса) на ремонт и модернизацию. Эксплуатация транспортных средств (флота судов, самолетов, автомобилей или даже мотороллеров для развозки пиццы) тоже требует выполнения множества специфических операций. Свои проблемы есть и у компании, эксплуатирующей и сдающей в наем жилой фонд. Для всего этого разнообразия задач в mySAP PLM имеются удобные средства и типовые сценарии.

Если еще недавно между традиционными системами ERP, ориентированными на удовлетворение заказов, и EAM (Enterprise Asset Management), основанными на оптимизации режима эксплуатации, существовала глубокая пропасть, так что соответствующие корпоративные решения поставлялись разными поставщиками, то сегодня в продуктах SAP сочетаются оба подхода, что позволяет разрабатывать реалистичные модели бизнеса. Такая гибкость во многом достигнута благодаря «мультиперспективному» подходу SAP и мощной метафоре управления работами (источником для которых могут являться как опосредованные запросы клиентов, так и опосредованные потребности активов).

Использование средств управления активами совместно с другими модулями ERP (скажем, управления персоналом) позволяет решать такие задачи, как соответствие политикам эксплуатации и обслуживание оборудования с повышенным уровнем опасности. Например, прежде чем передать конкретному исполнителю поручение провести некоторую регламентную операцию, система проверит (если это описано в инструкции), проходил ли этот работник плановый инструктаж и тренировку на имитаторе в последние полгода, и даже если проходил, то не был ли после этого в отпуске и не следует ли сначала его проинструктировать и ознакомить с изменениями, выполненными в ходе последних работ по техническому обслуживанию. Реальный сценарий может быть еще сложнее.

mySAP PLM обеспечивает учет опасных материалов, мониторинг потенциально опасных работ, оперативное управление операциями по соблюдению режимов эксплуатации, очистке и профилактике. В ассортименте решений SAP есть специальные приложения, позволяющие контролировать соответствие деятельности предприятия постоянно совершенствующемуся законодательству в области защиты окружающей среды.

Управление качеством

Другая функция mySAP PLM связана с управлением качеством — важной составляющей современной деловой культуры, которая решающим образом влияет на эффективность бизнеса. Для многих весьма различных отраслей, будь то эксплуатация АЭС, авиационные перевозки, медицинское обслуживание или разработка ПО, — это просто вопрос существования самого бизнеса.

mySAP PLM позволяет организовать управление качеством в соответствии с основными существующими стандартами и поддерживает:

• внутренний аудит качества;
• высококачественный инжиниринг продуктов;
• контроль и соблюдение гарантий качества;
• метрологическое обеспечение;
• сертификацию подрядчиков;
• процессы постоянного улучшения качества;
• развитые отчеты о состоянии и тенденциях качества продукции.

Что это дает

Конечно, показатели качества и эффективности нужно оценивать применительно к каждому проекту внедрения PLM. Именно так и поступает SAP, публикуя с согласия клиентов некоторые цифры, которые нередко бывают весьма впечатляющими.

Результаты существенно зависят от модели бизнеса, целей и масштаба внедрения. Но если обобщить несколько бизнес-кейсов для крупных промышленных объектов и данные аналитики, то возможна следующая очень приблизительная оценка масштабов экономии от применения хорошо спроектированного PLM/EAM-решения в сравнении с эмпирическим набором несвязанных ИТ-подсистем примерно того же назначения (см. табл.).

Таблица. Оценка масштабов экономии от применения PLM/EAM-решения

Снижение стоимости проектирования	10—20%
Снижение стоимости привязки	20—70%
Снижение расходов на транспортировку и хранение	10—20%
Повышение эффективности использования транспорта и механизмов	3—10%
Cнижение уровня запасов при том же уровне обслуживания	20—30%
Повышение эффективности использования оборудования	3—15%
Снижение расходов на эксплуатацию	10—50%
Снижение затрат на материалы	5—10%
Снижение затрат на организацию закупок	10—50%
Уменьшение закупок нового оборудования	3—5%
Снижение стоимости вывода из эксплуатации	1—5%

Оригинал публикации