Интеграция plm + erp: эффект синергии. Часть 5 (Журнал ИТМ...
DESCRIPTION
Рассмотриваются некоторые модели ЕИП предприятия на примере взаимодействия систем из числа лучших представителей своих классов (PLM и ERP), к тому же "отличившихся" наибольшим количеством успешных проектов интеграции – Siemens Teamcenter и SAP ERP. В виду ограничений на размер статьи в журнале ИТМ, данная статья, к сожалению, не до конца освещает затронутую тему и потому будет продолжена в следующем номере. .TRANSCRIPT
КОМПЛЕКСНАЯ АВТОМАТИЗАЦИЯ
38
ERP И PLM
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ МЕНЕДЖМЕНТА № 7-8/2013
Владимир Закомирный, руководитель проектов
компании «Софт-Рейтинг Консалт», PMP
PLM + ERP: эффект синергии. Часть 5
Продолжая серию публикаций на данную тему в журнале ИТМ рассмотрим некоторые модели ЕИП предприятия
на примере взаимодействия систем из числа лучших представителей сво-их классов (PLM и ERP), отличивших-ся наибольшим количеством успеш-ных проектов интеграции – Siemens Teamcenter1 и SAP ERP2.
Cледует отметить, что компа-ния Siemens PLM Soft ware предлага-ет коробочное решение наилучшей практики для интеграции собственн-ной PLM-системы с системой SAP ERP – Teamcenter Gateway for SAP. Этот продукт обеспечивает бесшовную (пол-ную) интеграцию технологий мирового
класса, поддерживает единственный источник данных об изделии и связан-ных с ним процессах на протяжении всего его жизненного цикла, исключая ошибки и ускоряя получение коммер-ческой выгоды. Teamcenter Gateway for SAP (TG) поддерживает конфигурацию сложных сценариев интеграции, по-зволяя адаптировать интеграционное решение к бизнес-практике любого предприятия. Впечатляет даже простой перечень его основных функций:
n двунаправленная передача инфор-мации об изделии и планировании между ERP и PLM;
n движок отображения (мэппинга) для объектов и атрибутов;
n поддержка всех стандартных пользо-
вательских интерфейсов Teamcenter PLM и SAP ERP, технологических процессов (workfl ow) или пакетной передачи;
n поддержка просмотра в ERP объек-тов (или их свойств) периода выпол-нения PLM;
n планирование расписания автома-тического обновления информации о деталях (или их свойствах) между PLM и ERP;
n продолжение технологического про-цесса (workfl ow) PLM в SAP ERP (на-пример, выпуск изделия) и наоборот.
В табл. 1 представлены основные варианты использования возможно-стей Teamcenter Gateway в проектиро-вании и производстве.
Рекомендации по интеграции инженерных
и бизнес-данных
Системы автоматизации конструкторско-технологических работ и информационные системы, предназначенные для управления бизнес-процессами, на многих предприятиях существуют в виде двух изолированных друг от друга ИТ-экосистем. Синергия их объ-единения позволяет предприятию получить максимальный бизнес-эффект за счет образования единого информационного простран-ства (ЕИП). Однако по сложности такое объединение сравнимо со слиянием двух разных компаний, успех которого напрямую за-висит от степени совмещения их разных культур. Для соединения двух ИТ-экосистем используют объединение ERP- и PLM-систем. Особенности этих систем, их культур и проблемы интеграции автор данной статьи глубоко изложил в ИТМ №№ 11 и 12 за 2012 год и 1-2 и 3 за 2013 год. В данной статье он приводит различные под-ходы к интеграции PLM + ERP
1 PLM-система, пакет программных решений от компании Siemens PLM Soft ware для поддержки жизненного цикла (ЖЦ) изделий (ЖЦИ). Обеспечивает организацию коллективной работы сотрудников предприятия, использующих CAD / CAM / CAE системы. По-зволяет перейти от использования 3D-моделей как исходных данных для оформления 2D-документации к использованию 3D-моделей в качестве основного документа, несущего данные об изделии, упорядочить процессы разработки и использования моделей.2ERP-система производства компании SAP AG; версии этой системы известны под названиями R / 3, mySAP.com, mySAP BusinessSuite.
КОМПЛЕКСНАЯ АВТОМАТИЗАЦИЯ
39
ERP И PLM
№ 7-8/2013 ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ МЕНЕДЖМЕНТА
Заслуживает внимания также раз-работка компании SAP AG для ин-теграции собственной ERP-системы с цеховыми системами (MES3) – SAP Manufacturing Integration and Intelli-gence (SAP MII). SAP MII предоставля-ет следующий набор сервисов:
n Обработка данных n Визуализация данных n Обработка бизнес-логики n Обработка сообщений n Безопасность n Навигация
Сервис обработки данных вклю-чает в себя функции по установлению соединений с источниками данных или сторонними системами и SAP MII:
n Коннекторы к внешним системам: MES, PLM, HMI, LIMS и т. д.
n SAP ERP коннекторы: JRA, JCO, WAS и IDoc
n SQL БД n OLAP БД n Импорт и обработка XML-сообщений
Сервис визуализации данных обе-спечивает:
n Использование преднастроенных JAVA апплетов для визуализации данных
n iSPCChart n Набор компонентов для Dashboard n Обработку SVG графики n Поддержку XSLT трансформации
Сервис бизнес-логики включает в себя все функции, доступные в ка-честве транзакций в MII. Транзакции в MII – это программы, написанные с использованием «графического про-граммирования». Сервис обработки сообщений включает в себя все функ-ции для отправления и получения со-общений из внешних систем и систем SAP. Сервис безопасности позволяет разграничить полномочия пользова-телей на выполнение различных опе-раций. Сервис навигации позволяет при интеграции с web порталом гибко настраивать пользовательские меню.
А теперь рассмотрим теоретические основы интеграции систем PLM и ERP.
Организация распреде-ленного проектирования и производства с исполь-зованием PLM
Объединение предприятий в кор-порации, выделение инженерных цен-тров и производственных площадок
в самостоятельные подразделения, взаимодействие с предприятиями-смежниками и т. п. влечет за собой обмен данными об изделии между различными территориально-распре-деленными информационными си-стемами (ИС) (см. рис. 1). При проек-тировании нового или модернизации существующего изделия, проект раз-бивается на рабочие зоны, разработ-ка которых распределяется по раз-личным проектным подразделениям в соответствии с определенной тема-тикой. Подразделение, ответственное за проектирование конечного изделия (инженерный центр), выполняет за-дачи обеспечения единства проекта, конвертации геометрических дан-ных от соразработчиков, управления структурой изделия, его изменениями, контроля доступа и передачи актуаль-ных данных производственным пло-щадкам по частям изделия, за изго-товление которых они ответственны. Под «данными» понимается управ-ляемый системами класса PDM / PLM набор связанной информации о пред-мете проектирования и производства в цифровом виде (3D-модели, черте-
3 Manufacturing Execution System (MES), система управления производственными процессами — специализированное прикладное программное обеспечение, предназначенное для решения задач синхронизации, координации, анализа и оптимизации выпуска про-дукции в рамках какого-либо производства. MES-системы относятся к классу систем управления уровня цеха.
Таблица 1. Варианты использования Teamcenter Gateway
Основные варианты использования в проектировании Основные варианты использования в производстве
Обработка детали и узла. Создание и обновление данных об изделии в ERP.
Доступ к актуальным данным о продукте в ERP из Teamcenter PLM.
Обработка документов. Создание данных об изделии в 2D и 3D нейтральном
представлении и отправка их в ERP. Занесение в заголовок блока рисунка иденти-
фикатора материала ERP, состояния и другой информации.
Управление изменениями. Создание или обновление уведомлений о внесении
конструкторских изменений в ERP для обновления информации об изделии в ERP.
Классификация. Создание классификаторов для материалов и документов, хра-
нящихся в ERP, основанных на данных PLM.
Синхронизация состояния. Передача информации о состоянии изменения между
PLM и ERP.
Сохранение отношений. Создание связываний объектов в ERP, основанных на
отношениях, существующих в PLM.
Поддерживаемые типы изделий.
l Версия ведущего изделия/детали/узла
l Структура изделия
l Набор данных с файлами
l Изменение ведущего устройства
l Информация о классификации
l Информация о статусе
Процесс планирования детали и узла. Создание полного набора планов операций
в PLM и отправка их в ERP для выполнения производства и оценки стоимости/
качества.
Средства производства ресурсов. Синхронизация информации о рабочих местах и
производственном оборудовании между PLM и ERP.
Типы поддерживаемых сущностей
l План операций
l Работа
l Операция
l Потребляемое изделие (деталь/узел)
l Ресурс
l Рабочее место
l Технологические инструкции
l Контекст сотрудничества
КОМПЛЕКСНАЯ АВТОМАТИЗАЦИЯ
40
ERP И PLM
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ МЕНЕДЖМЕНТА № 7-8/2013
жи, спецификации, структуры объек-тов и атрибутов и т. п.).
Благодаря единой платформе управ-ления данными, функционал системы управления технологической подготов-кой производства (ТПП) Teamcenter Manufacturing4, предназначенный для управления составами изделия (BOM Management – Bill of Material Manage-ment), применим и для управления структурами данных, относящихся к технологической подготовке производ-ства. Например, при применении правил конфигурирования конструкторского состава изделия (EBOM – Engineering Bill of Material) автоматически конфигу-
рируются взаимосвязанные структуры данных в виде:
n технологических составов изде-лия (MBOM-Manufacturing Bill of Material);
n структуры процессов агрегатной и окончательной сборки (циклограмм процессов сборки) (BOP – Bill of Process);
n технологических процессов (ТП) (MP – Manufacturing Process), по-зволяя «на лету» генерировать представления взаимосвязанных структур данных для различных производственных ситуаций (за-каз, дату, экземпляр изделия и т. п.),
а при применении средств интегра-ции5, выгружать сконфигурирован-ные данные в системы ERP или дру-гие (Tecnomatix6).
Импортированные в PLM-систему Teamcenter данные используются в сле-дующих задачах:
n чтение исходного конструкторского состава изделия (EBOM), управле-ние процессом внесения и согласо-вания изменений;
n воссоздание и управление электрон-ным 3D-макетом для проектирова-ния и верификации процессов изго-товления и сборки;
n разработка и управление технологи-
4 Teamcenter Manufacturing является компонентом PLM-системы Teamcenter.5 Специализированное ПО, предлагаемое производителем PLM-системы. Например, Siemens Teamcenter Gateway for SAP.6 Пакет решений для трехмерного моделирования, анализа и автоматизированной подготовки производства от компании Siemens PLM Soft ware.
Рис. 1. Модель распределенного проектирования и производства
КОМПЛЕКСНАЯ АВТОМАТИЗАЦИЯ
41
ERP И PLM
№ 7-8/2013 ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ МЕНЕДЖМЕНТА
ческим составом изделия (MBOM); n разработка и управление цикло-
граммами агрегатной и окончатель-ной сборки (BOP);
n разработка и управление межцехо-выми маршрутами изготовления и согласования (MEProcesses);
n разработка и управление иерархиче-ской структурой предприятия (Plant Structure) для разработки BOP, меж-цеховых маршрутов изготовления (MEProcesses) и ТП (MProcess);
n создание и управление НСИ и клас-сификацией ресурсов для разработ-ки ТП (Resource Management);
n разработка и управление ТП из-готовления и сборки в соответ-ствии с межцеховыми маршрутами (MProcess);
n управление ЖЦ технологической оснастки, проектируемой на произ-водственной площадке;
n разработка виртуальных моделей изготовления (NX CAM) и сбор-ки (Tecnomatix) на основе ТП Teamcenter Manufacturing, их ве-рификация и передача непосред-ственно на контроллеры и датчики производственного оборудования с получением обратной связи;
n передача необходимой информации в системы планирования ERP / MES с получением обратных сигна-лов в виде конфигурации заказов для производства с учетом приме-няемости по датам, серийным но-мерам, вариантным опциям от ERP-системы и данных по контролю качества, изменениям и улучшениям производства, обновлению рабочих инструкций и т. п. от MES-систем;
n другие.
Модель данных системы управления ТПП
Приложения системы PLM Team-center, предназначенные для управления ТПП (manufacturing applications) опери-руют тремя основными сущностями:
n Продукт – данные об изделии, не-обходимые для технологической подготовки производства (структу-ра изделия, детали, сборочные еди-ницы, 3D-модели, чертежи и т. п.).
n Процесс – данные о процессах из-
готовления (сборки) продукта, пред-ставленные в виде последовательно-сти ТП, операций, переходов.
n Предприятие – данные о струк-турных подразделениях и их про-изводственно-технической базе, не-обходимые для описания процесса изготовления (сборки) продукта.
Для каждого элемента структуры изделия создается технологический маршрут (ТМ), который является хранилищем всей производственной информации о процессах его изго-товления или ремонта. ТМ в системе Teamcenter является объектом типа «Технологический процесс» и может состоять из подпроцессов нижнего уровня, определяющих последова-тельность видов работ (Механообра-ботка, Гальваника, Термообработка и т. п.), а уже подпроцессы нижне-го уровня определяют содержание маршрута в виде операций, перехо-дов, ресурсов и т. п.
Для каждого подпроцесса опре-деляются структурные подразделе-ния – исполнители этого ТП (на-пример, Механообработка – Цех А: Заготовительный). Таким образом, на верхнем уровне описания марш-рута изготовления продукта созда-ется одновременно и расцеховочный маршрут, содержащий информацию о последовательности структурных подразделений и выполняемых в них видах работ, и сквозной ТП, впо-следствии наполняемый операциями, переходами, ресурсами. Благодаря единой платформе управления данны-ми, уже на верхнем уровне описания маршрута, обеспечивается поддержка следующих процедур:
n распределение заданий на ТПП структурным подразделениям, за-крепленным за соответствующим цехом и видом работ;
n автоматизированное распределение прав доступа на подпроцессы;
n управление соответствием ревизий продукта и процесса, появляющихся в процессе изменений;
n управление отношениями вариант-ных опций продукта и процесса;
n управление альтернативами и воз-можными заменами;
n контроль хода выполнения подго-товки производства.
Подпроцесс может быть описан последовательностью операций, каж-дая операция может быть описана рабочими действиями (переходами), на операцию или переход могут быть назначены ресурсы. Разработка марш-рутов и ТП (назначение операций, переходов, структурных подразде-лений, ресурсов, видов работ и т. п.) производится в диалоговом режиме, путем выбора необходимых данных из справочных структур классифика-тора или структуры предприятия, или на основе аналога.
Любой объект PLM-системы имеет атрибуты, набор которых можно из-менять средствами администрирова-ния. Значения атрибутов позволяют описать как дополнительные характе-ристики объекта в целом (время, стои-мость и т. п.), так и его характеристики в зависимости от того, куда он входит.
Технологическая структура изделия
Приложения PDM / PLM позволя-ют управлять различными производ-ственно-технологическими представ-лениями изделия, которые могут быть структурированы иначе, чем кон-структорские представления. Это по-зволяет связывать процессы с про-дуктом и накладывать ограничения на порядок их выполнения. Как пра-вило, в процессе проектирования кон-структорские представления струк-турируются по функциональным признакам, в то время как техноло-гические представления отображают состояния узлов и агрегатов изделия в процессе выполнения сборочно-монтажных работ над изделием.
В рамках организации техно-логической структуры изделия, модель данных системы управле-ния ТПП PLM-системы (см. рис. 2) оперирует двумя основными сущ-ностями: MBOM и BOP. Отличие MBOM от EBOM состоит в появ-лении технологических элемен-тов и группировке комплектую-щих в технологические сборочные узлы, соответствующие учетным
КОМПЛЕКСНАЯ АВТОМАТИЗАЦИЯ
42
ERP И PLM
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ МЕНЕДЖМЕНТА № 7-8/2013
производственным сборкам. BOP включает в себя иерархическую структуру ТП сборки и монтажа, со-ответствующую последовательности выполнения работ над изделием, с поступающими на каждый процесс комплектующими.
Функционал, относящийся к за-дачам управления составами изделия в части управления вариантными опциями и правилами модификации спецификаций позволяет добиться
синхронности конфигурирования раз-личных структур данных. Это позво-ляет добиться однозначного представ-ления различных структур изделия с целью их выгрузки в системы плани-рования ERP / MES под сформирован-ный заказ клиента.
Фундаментом, обеспечивающим поддержку инженерных процессов ТПП в среде системы PLM, являют-ся цифровой макет изделия, доступ-ность информации (предоставление
доступа к информации сразу же после ее появления) и параллельный инжи-ниринг (выполнение процессов раз-работки и проектирования одновре-менно с моделированием процессов изготовления и эксплуатации).
В следующей, заключительной, ста-тье мы рассмотрим различные вариан-ты создания модели единого информаци-онного пространства предприятия.
Рис. 2. Упрощенная модель ЕИП предприятия