Многие долгосрочные преимущества внедрения систем управления жизненным циклом изделия (PLM) не удастся реализовать без наличия исчерпывающей стратегии цифрового производства. Цифровое производство – ключевое место интеграции PLM с различными технологическими системами и оборудованием, обеспечивающее обмен данными об изделии между конструкторами и технологами. Подобный обмен позволяет предприятиям достичь заданных целей в плане сроков разработки и объемов выпуска, а также добиться снижения себестоимости благодаря устранению дорогостоящих изменений, вносимых на этапах процесса разработки.
Совместная работа различных ИТ систем предприятия может быть организована по разному. Для этого используются различные концепции. Это и цифровые двойники, цифровая трансформация, Индустрия 4.0 и др.
С жизненным циклом изделия или ЖЦИ в большей степени работают PLM системы. Добавление к рассмотрению других жизненных циклов (ЖЦ), например ЖЦ производства позволит правильно организовать взаимодействие этих циклов. Для сложных изделий не все компоненты изготавливает головное предприятие. Довольно много компонентов изготавливают поставщики. Работа с поставщиками – это чаще всего область ERP систем. Иногда говорят и о специализированных CSM системах, но на практике они обычно выступают подсистемой ERP системы. Однако, и ERP, и CSM не рассматривают технический уровень производства поставщиков. Т.е жизненные циклы (своего) производства и жизненные циклы цепочки поставок должны быть связаны с ЖЦИ.
Рассмотрению различных концепций взаимодействия промышленных ИТ систем и посвящена глава 1. PLM системы оказываются центральным элементом такого взаимодействия, потому основные функции PLM систем рассмотрены в главе 2.
Сложное наукоемкое машиностроение выдвигает дополнительные требования, а для их учета появились дополнительные подходы, обычно реализуемые в PLM системах. Они и рассмотрены в главе 3.
Обычно почти независимо от PLM рассматриваются системы управления предприятием и производством – обычно это ERP и MES. Поддержка процессов управления материальными ресурсами, финансовыми потоками, складским хозяйством, основными фондами, персоналом, планированием производства, сбытом и обслуживанием продукта относится к компетенции ERP-систем (Enterprise Resource Planning – управление ресурсами предприятия). Собственно с производством работают MES-системы (Manufacturing Execution System – производственная исполнительная система), которые предназначены для оперативного управления производством в реальном времени; обеспечивают оптимизацию управленческих решений с учетом текущей информации о состоянии оборудования и производственных процессов. Эти системы кратко рассмотрены в главе 4 в основном в свете взаимодействия с PLM системами.
В некоторых отраслях промышленности вопросы менеджмента качества достаточно жестко регламентированы и связаны как с техническими требованиями к изделию, так и с особенностями производства компонентов изделия. Например, так сделано в стандарте поставщиков автокомпонентов IATF 16949. Стандарт предписывает сертификацию производства поставщика в свете возможности изготовления компонентов надлежащего качества, в заданные сроки и в требуемых объемах. Для поддержки этого стандарта даже появились специализированные системы – QMS системы. Они и рассмотрены в главе 5.
В главе 6 рассмотрены отдельные аспекты интеграции PLM, MES, QMS систем, а также особенности ведения проектов внедрения таких систем.
Все главы завершаются контрольными вопросами для закрепления материала.
Глава 1. Концепции цифровизации производственного предприятия
Рис. 1.1. Умное производство – взаимосвязь концепций и технологий
1.1 Умное производство (Smart manufacturing)
Умное производство отличается от других технологических производственных парадигм, оно определяет видение производства следующего поколения с расширенными возможностями. Оно основано на новых информационных и коммуникационных технологиях и поддерживается за счет сочетания особенностей более ранних производственных парадигм. К более ранним можно отнести гибкое производство, бережливое производство, цифровое производство, быстрореагирующее производство, Индустрия 4.0, цифровые двойники и др.
Кратко это показано на рис. 1.1
Умное производство охватывает широкий спектр систем в производственном бизнесе, включая производственные, управленческие, проектные и инженерные функции. На рис. 1.2 показаны три линейки задач, которые работают совместно в рамках умного производства [1]. Каждая линейка – продукт (зеленая),