Тенденции развития PLM-систем: перспективы и основные направления совершенствования

PLM – это система, которая отслеживает продукт на всем протяжении жизненного цикла. Основу для работы такой системы составляет справочная информация, загруженная администратором, и программы. Последние обрабатывают информацию и представляют ее в различных видах. При объединении данных и программ получается общее информационное поле, в котором люди ведут разработку и внедрение продукта.

Последние тенденции развития PLM-систем

Рынок PLM находится в фазе активного развития. Постоянно появляются новые способы модернизировать ту или иную программу, добавить новые функции. Но с восприятием людьми этих нововведений ситуация до сих пор неоднозначна. Можно выделить 5 факторов состояния мирового рынка, что позволяет определить для PLM тенденции развития в будущем:

• Характерна традиционная реализация PLM. Часть решений ориентирована на три аспекта: управление конфигурациями, инженерными данными, выпусками с изменениями. Остальные аспекты затронуты в меньшей степени.
• Реализация PLM в среднем и малом бизнесе до сих пор представлена единичными случаями. Для этих предприятий характерен малый товарооборот и небольшая прибыль, внедрение контроля за жизненным циклом для них – слишком дорогое удовольствие. Поэтому большинство решений до сих пор ориентировано исключительно на корпорации, где они пользуются спросом.
• В 2023-2024 гг. компании сталкиваются с тем, что современные PLM-системы становятся слишком медленными для работы в режиме онлайн. Усилия разработчиков направлены на исправление этого недостатка за счет многопотоковой работы и повышения мощности ядра обработки данных.

• До сих пор существует конфликт приоритетов, который так или иначе появляется при использовании PLM-систем. Дело в том, что разные подразделения предлагают свои методы «улучшить» продукт. Это и сокращение расходов на производство за счет дешевого сырья, и внедрение новых технологий обработки для повышения прочности. Такие вещи приходится просчитывать человеку. Ведь PLM-системы не способны рассчитать выгоду в долгосрочной перспективе с учетом влияния на репутацию и другие факторы, не подлежащие программной оценке. Задача разработчиков – расширить возможности программ, чтобы была возможность проводить решение таких конфликтов без участия человека, давая готовый результат.
• Разработчики и покупатели по-разному оценивают полезность и своевременность внедрения PLM. Если вендоры считают разработки инновациями, достойными внедрения, то компании чаще предпочитают «сервисный бизнес» с использованием SaaS. Ежемесячную подписку оплачивать фирмам по карману, а вот на единовременную закупку всех нужных программ деньги не находятся.

Целью внедрения любой PLM системы является повышение прибыли путем сокращения расходов на производство. Использование таких систем подходит для любой отрасли. Помимо этого, PLM применяются в исследовательских, военных и даже образовательных государственных организациях.

Мировые тренды

Для мирового рынка характерно внедрение персонализированного продукта и развитие «умных фабрик». Обе эти тенденции могут быть использованы для роста популярности PLM. Однако проблема стоимости внедрения и интеграции все еще дает о себе знать. Нельзя забывать и о безопасности данных, которые собираются и хранятся в базе PLM.

Огромную роль в продвижении сыграла возможность интеграции интернет-поддержки. Эта опция позволила нарастить мощность PLM, а также актуализировать информацию о продукте в режиме онлайн. Теперь можно анализировать качество продукта с начальных этапов создания. Совместимость с интернетом дает возможность обработки данных. В дальнейшем на основе полученной информации о проблемах инженеры и конструкторы разрабатывают способы устранения недостатков.

В различных отраслях инженеры, маркетологи и руководители уже оценили дополнительные возможности, предлагаемые интеграцией. И с нетерпением ждут возможностей внедрения продукции на предприятиях. Это показатель, позволяющий спрогнозировать повышение спроса на PLM решения. Еще одним решением в пользу повышения спроса будет шаг в сторону интеграции дополненной и виртуальной реальности.

Нововведения коснутся моделирования, тестирования и управления изменениями. Совершенствование этих аспектов в организациях переведет рабочие процессы на новый уровень за счет налаженного взаимодействия между инструментами и данными.

Однако с момента 2020 года отмечается рост спроса на облачные варианты PLM-решений – SaaS. Предприятия из-за коронавирусного карантина вынужденно перевели сотрудников на удаленную работу. Со временем ситуацию стабилизировали, но интерес к облачным решениям сохранился. Правда, эксперты предполагают, что интерес к локальному развертыванию PLM в будущем усилится. Произойдет это потому, что у такого способа работы есть ряд преимуществ:

1. Работоспособность и обеспечение доступа без подключения к интернету.
2. Уровень безопасности выше, чем при реализации облачных решений.
3. Отсутствие необходимости покупать подписку ежемесячно, как это реализовано в технологии Saas. При локально установленной системе PLM все имеющиеся инструменты переходят предприятию в постоянное пользование бессрочно.

Автомобильные производства по достоинству оценили технологии PLM как в локальном, так и в облачном форматах. Благодаря системам отслеживания срока жизни продукта предприятия выявили дефекты в выпускаемом товаре. А еще – смогли своевременно реагировать на проблемы, с которыми столкнулись клиенты.

В дальнейшем ожидается рост спроса на подобные технологии для этой отрасли. Globe Newswire прогнозирует на 2027 г. вложение около 64 млрд долларов в технологии анализа и обработки данных в режиме онлайн.

Российский опыт

Россия не отстает от западных стран по скорости внедрения PLM-решений. Разработчики цифрового контента создают собственные программные модули, нацеленные на российского потребителя. При этом айтишники учитывают специфику: в малом и среднем бизнесе предпочитают точечное внедрение, поскольку глобальная интеграция PLM для таких компаний будет слишком дорогостоящей.

Для корпораций ситуация иная: об открытии офисов цифровой трансформации уже сообщили «Газпром» и «Газпромнефть». На Ленинградском металлическом заводе введена централизованная система управления предприятием. Она уже получила положительные отзывы.

При этом для холдингов характерна интеграция нововведений без увязки их друг с другом. У компании, находящейся в составе холдинга, введены собственные цифровые решения без ориентирования на другие части системы. Это затрудняет взаимодействие и может привести к возникновению конфликтов в дальнейшем.

Если говорить о нефтяной отрасли, в ней также характерно повышенное внимание к массовой цифровизации. У остальных отраслей назревает необходимость общего решения, которое облегчило бы межзаводскую кооперацию. Необходима вертикальная интеграция и внедрение специальных инструментов. Таких, которые позволят наладить взаимодействие между предприятиями, использующими разные платформы, без необходимости введения глобальных изменений в одну из них.

Для российского рынка, помимо этого, характерны следующие проблемы:

1. Сырые программы импортозамещения. Многие из них, в том числе касающиеся разработки PLM, стартовали только в последние год-два. До этого предприятия предпочитали заказывать системы у глобальных вендоров или пользоваться технологиями SaaS от них же. Главная задача – разработка соответствующих решений, которые удовлетворят запросы производств различных отраслей и при этом не будут стоить дороже разработок, поставляющихся в страну методом параллельного импорта.
2. Наличие информации на бумажных носителях. Многие предприятия еще не цифровизировали архивы и базы данных, это касается отрасли машиностроения. Чтобы глобально внедрять PLM, потребуется сначала обеспечить наличие информации и поддержку баз данных, что неосуществимо, если эти сведения останутся только в бумажном виде.
3. Децентрализованность предприятий одной отрасли по отношению друг к другу. Это пережиток времен распада СССР, который может замедлить любые прогрессивные начинания, в том числе внедрение цифровых разработок. Чтобы облегчить интеграцию, сначала потребуется провести типизацию бизнеса и интеграцию процессов.

За разработку соответствующих технологий отвечают компании 1С и Аскон. При удачном стечении обстоятельств они могут стать флагманами в разработке и внедрении некоторых решений, касающихся как ERP, так и PLM-систем.

Общее будущее

Если создатели PLM обратят внимание на недоработки и устранят их, впоследствии эта технология будет массово интегрирована на предприятиях. Исправления следующие:

• Использование блокчейнов. Они могут предоставить PLM-системе преимущества одновременного доступа нескольких пользователей. Каждый из них может изучать информацию и работать с ней. Точность и достоверность данных при этом будет под надежной защитой.
• Внедрение цифровых потоков. Это коммуникационные структуры, собирающие и объединяющие данные о продукте в режиме текущего времени. С помощью таких потоков можно облегчить анализ и просчитывать закономерности. А еще – изучать тенденции соответствующего сегмента рынка, чтобы делать прогнозы.
• Подключение дополненной и виртуальной реальности. Прежде всего это визуализация чертежей, в которой нуждаются производства. Но не только она. AI и VI-совместимость используют при виртуальной прогонке тестов. Это, в свою очередь, обеспечит оценку проверки правильности принимаемых проектных решений еще до их внедрения.

• Развитие направления облачных технологий. Причина популярности SaaS в 2020 г. – массовая отправка сотрудников на «удаленку». Но после возвращения людей из вынужденного карантина продажи не упали, ведь предприниматели оценили удобство использования облачных решений. Но дальнейший рост и массовый переход компаний на эти технологии повышает риск хакерских атак. Поэтому целесообразно работать параллельно не только над развитием и внедрением облачных технологий, но и над их защитой от злоумышленников.

Сложность и стоимость интеграции PLM-решений окупится при грамотном внедрении. Эти технологии устранят разрывы во взаимодействии подразделений, задействованных в производстве конечного продукта. А еще улучшат коммуникацию между производителем и конечным потребителем. Единые системы сбора, хранения и обработки данных позволят оптимизировать производственные процессы. Финансисты и руководство смогут отслеживать прибыльность бизнеса, чтобы понимать последовательность принятия управленческих решений в будущем.

Какие изменения будут происходить с PLM-системами

На 2023-2024 гг. эксперты выделили несколько тенденций развития систем управления жизненным циклом продукта. Самыми главными из них становятся:

1. Во многих отраслях возрастает роль платформ в ведении бизнеса.
2. Привлекательность модельного подхода для корпораций.
3. Возрастание спроса на цифровых двойников (цифровые потоки).
4. Показатели устойчивости, которые получены от системы, определяют корпоративную стратегию.

Спрос в будущем на PLM-системы будет зависеть от того, как они проявят себя в перечисленных аспектах.

Применение системы управления жизненным циклом изделия CОЮЗ-PLM на машиностроительном предприятии.

Сетевые системы в управлении жизненным циклом

Продолжается разработка и выпуск устройств с умными механизмами передачи данных. Встроенные в продукт датчики передают производителю информацию о проблемах. Но подобный мониторинг и удаленное обслуживание недоступны без сетевой поддержки.

Это касается автомобильной промышленности: в машине доля электроники намного выше, чем была десять лет назад. А впереди – «роботакси» и автономный транспорт. Реализация таких задумок потребует установки сложных аппаратных и программных компонентов для взаимодействия с окружающим миром и друг другом. Подобное невозможно без заранее сформулированной системы и базы данных.

Предприятиям, которые не поддерживали подобную концепцию, придется идти в ногу со временем и так или иначе взаимодействовать с интегрированными нововведениями. Для управления жизненным циклом все чаще будут внедряться междисциплинарные бизнес-модели.

Работа на основе моделей

Несмотря на теплое отношение к PLM-системам, предприятия все еще работают на основе линейного подхода. Это означает, что в начале работы ни у кого нет представлений о готовой модели со всеми данными, характеристиками и внешним видом.

А между тем наличие визуализированной модели с перечнем всех характеристик поможет объясниться друг с другом инженеру-конструктору и сотруднику финансового отдела. Ведь первый сможет рассказать второму «на пальцах» и самыми простыми терминами, почему именно этот материал нужно закупить и к чему приведет попытка удешевить конструкцию за счет отсутствия такого сырья. В то же время финансисты смогут сравнить разные прогнозы и определить, по какой схеме выгоднее работать для предприятия. PLM – решение для работы с моделями, но в зарубежных и российских производствах с этой целью задействуется все еще редко.

Что такое PLM и как должен выглядеть современный процесс разработки изделия

Чаще всего программное обеспечение интегрировано предприятиями в часть решений по управлению жизненным циклом. То есть затрагивается только участок, связанный с конструированием или тестами на пригодность. А между тем объединение информации и внедрение модельного подхода облегчит интеграцию всех систем и сократит расходы на производство продукта. Это касается программного обеспечения для электроники: до сих пор ПО для нее разрабатывается в отрыве от жизненного цикла продукта, что затрудняет этап интеграции.

Цифровой двойник и работа в режиме реального времени

Цифровой двойник – это модель системы, созданная на основе ее цифрового представления. Конечный продукт цифровизации инженерного процесса. С исходной системой при этом связь происходит по двухстороннему каналу.

На этапах проектирования и создания ПО обновляет информацию в цифровой модели с поддержкой данных о состоянии на основе информации, полученной от нескольких пользователей одновременно. Изменения при этом упорядочиваются по времени, что позволяет постоянно поддерживать информацию о состоянии «цифрового двойника». А уже после выпуска продукта производитель может в любой момент получить информацию о его текущем состоянии и использовании.

Курс на устойчивое развитие: экономика замкнутого цикла с PLM

Устойчивое развитие некоторых направлений в PLM, таких как внедрение моделей, систематизация, массовая популяризация цифровых двойников, в итоге облегчает компаниям переход к экономике замкнутого цикла. Система при этом может отслеживать весь цикл жизни продукта: от начальных стадий проектирования и заканчивая возвратом. Постоянный сбор данных облегчает ремонт и переработку, позволяя проконтролировать правильность проведения второй и сокращая необходимость первого. Это оказывает благотворное влияние на экологию.

Стоит учитывать, что в целом экологический след на 80 % определяется на этапе проектирования. И при внедрении PLM можно изначально заложить в систему необходимость поиска и отбора стойких материалов и экологически чистых компонентов. Повышение экологичности будущего продукта – еще одно преимущество внедрения PLM на различных производствах.

Какие задачи будут решать при помощи PLM-систем

Стоит отметить, что изначально PLM системы внедрялись только в сферах авиастроения, моделирования, в точном машиностроении и оборонном комплексе. То есть в тех отраслях, где изначально задействован обширный массив конструкторских технических данных, который сложно было обработать людям. Особенно когда нужная информация требовалась в режиме реального времени.

Однако сейчас PLM задействуются во многих других отраслях. В связи с этим расширился и спектр задач, которые решает подобная система. Изначально речь шла скорей о PDM – управление данными о продукции. Но впоследствии в задачу PLM вменилось объединение нескольких систем:

1. Уже упомянутой PDM, содержащей данные о продукции.
2. ERP. В задачу системы с этой аббревиатурой входит управление ресурсами предприятия, планирование их затрат и восполнения.
3. PM – управление проектами. Чаще всего такая система изначально является модулем в составе ERP или PDM.
4. Workflow – система, которая используется для управления всем документооборотом на предприятии.

Активнее всего PLM в формате объединяющей системы внедряются в архитектурно-строительном и промышленном проектировании. И на предприятиях, занимающихся управлением инфраструктурой, производственными процессами, сбытом и сопровождением продукции.

Создание единых справочников предприятия

При интегрировании решений, связанных со взаимодействием между PLM-системой и другими составляющими, предприятия сталкиваются с необходимостью создавать единые справочники. Требуется создать их, а также постоянно поддерживать достоверность предоставляемой информации. Также должен быть изменен формат справочника, чтобы представители разных служб могли видеть информацию по своей специализации. Например, в справочнике комплектующих конструкторскому подразделению будут важны технические характеристики, а финансовым структурам – условия закупки и поставок.

Создание единых справочников требует предоставления единой информации, но при этом в некоторых случаях подразделения могут затребовать сокрытия информации, в которой не нуждаются другие сотрудники. Например, финансовые подразделения закономерно опасаются промышленного шпионажа и утечки данных, поэтому предпочли бы закрывать от остальных структур списки контрагентов и условия приобретения различных продуктов. В холдингах и корпорациях к этой проблеме добавляется еще территориальная рассредоточенность.

В связи с этим разработчики PLM-систем занялись разработкой решения, которое могло бы удовлетворить всем запросам. Обеспечить хранение одного и того же справочника в нескольких базах данных в разном формате. И предоставлять сведения сотрудникам в таком формате и объеме, которое зависит от их подразделения и прав доступа.

Интеграция с САПР и другими приложениями

САПР отвечает за формирование информации о структуре изделия. Эти сведения потом идут в другие подразделения. Поэтому в задачу любой PLM, применяющейся на российском производстве, вменяется обязательная интеграция с САПР и подобными приложениями.

Такая интеграция должна обеспечивать получение информации о САПР, применяемых на предприятиях, причем не только в конструкторской части, но и в технологической, офисной. Ведь текстовая документация, сопровождающая изделие, тоже является одной из ключевых фаз проекта по его выпуску. Считывать данные должно быть возможно как с чертежа, так и с модели трехмерного характера.

Учитывая сложности с лицензионной чистотой продукта, разработчики PLM-систем уделяют внимание интеграции своего продукта с бесплатным ПО. Оно изначально распространяется свободно и обладает открытым исходным кодом. Примером такой программы может служить Open Office.

Поскольку в документообороте задействованы бумаги, нуждающиеся в подтверждении подписей, необходимым решением является также возможность проверки сертифицированными средствами ЭЦП.

Вопросы обмена данными

Передача данных между разными структурами затруднена необходимостью внедрения единого стандарта. Предприятия используют ISO 10303. Но на российском рынке благодаря новым решениям разработчиков повышается популярность XML.

В то же время для конструкторских предприятий все еще сохраняется возможность передачи нужной информации на бумажных носителях. Однако в ближайшее время более предпочтительным станет электронный документооборот.

PLM-решения на отечественном рынке

Российский рынок PLM-систем можно поделить на три сегмента:

1. Интегрированные с САПР, имеющие собственное ядро от этой системы.
2. Разработки, которые не интегрированы с какой-либо системой проектирования.
3. Модернизированные системы ERP, которые получили дополненный функционал благодаря внедрению отдельных модулей от PDM и PLM.

У каждой из этих моделей есть перспективы развития и слабые места. САПР лидирует на мировом рынке, в то время как решения без интеграции позволяют уделять внимание безопасности данных. А модернизация ERP-систем обходится дешевле, что позволяет внедрить соответствующие технологии даже предприятиям с небольшим бюджетом.

Перспективы развития PLM-решений в России

В России PLM-решения получают популярность благодаря возможности объединения информации и облегчения взаимодействия между подразделениями. Однако уход с рынка зарубежных игроков создал предприятиям новые проблемы.

Задачей российских разработчиков становится импортозамещение с одновременным усовершенствованием своих проектов. В текущем году основной проблемой все еще остается защита данных, развитие облачных технологий, внедрение виртуальной и дополненной реальности, а также создание и поддержка баз данных на всем этапе жизненного цикла продукта.

Нельзя забывать и о необходимости удешевлять стоимость внедрения PLM-решений, чтобы сделать их более доступными не только для корпораций, но также для среднего и малого бизнеса.

Отечественный PLM-комплекс РазвИТие. Промо

Российские разработчики принялись за создание новых проектов и доработку уже существующих. По предварительным оценкам, дальнейшее развитие технологий приведет к упрощению интеграционных процессов и снижению стоимости внедрения на различные производства. Это также повысит популярность PLM в России и приведет к повышению интереса на работу с моделями и цифровыми двойниками не только в машиностроении, но и в остальных отраслях.

Как считаете, насколько сегодня финансово оправданно использование PLM-систем в малом и среднем бизнесе?