Минимизировать издержки и максимизировать качество, защитить наработки и опередить конкурентов – далеко не всё, что может дать предприятию внедрение PDM-системы (Product Data Management, система управления данными).

«САРУС.PDM» – новое полномасштабное решение Института цифровых технологий РФЯЦ-ВНИИЭФ в области управления данными и жизненным циклом изделия, эффективно объединяющее бизнес-процессы предприятия, работников и программные средства. О возможностях и преимуществах этой PDM-системы рассказал один из ее разработчиков – Андрей Владимирович Скрипка.

Полная система для полного жизненного цикла

– Насколько PDM-система Института цифровых технологий отличается от отечественных и зарубежных аналогов?

– Одно из главных отличий – что это не просто отдельное ПО, а компонент «САРУСа». «САРУС» – импортонезависимый комплекс программ в защищенном исполнении, предназначенный для сквозной цифровизации всех этапов жизненного цикла выпускаемых изделий от проектирования и вывода к потребителю до последующей утилизации. Комплекс позволяет эффективно организовать работу на всех этапах, автоматизировать сопутствующие бизнес-процессы, организовать единую цифровую среду конструкторского и технологического документооборота, проектирования и подготовки производства, консолидируя взаимодействие всех участников разработки.

«САРУС» включает единую технологическую платформу и иные базовые инструменты,  а также прикладные модули для решения широкого спектра задач: CAD (конструкторского проектирования), CAE (обеспечения инженерных расчетов), CAPP (технологической подготовки производства), CAM (разработки управляющих программ ЧПУ). Есть MES и ERP – комплексы систем управления производством и предприятием; системы BI (информационного анализа) и BPMS (моделирования процессов жизненного цикла изделий), IETM (интерактивных электронных технических руководств) и ILS (интегрированной логистической поддержки), система управления базами данных и ряд иных систем и комплексов. А всю информацию, которой они оперируют и которую передают друг другу, аккумулирует в себе PDM.

Базовая версия среднего класса «САРУСа» выпущена в середине 2023 года и сразу стала одной из главных тем ИТ-форумов, выставок и конференций. Комплекс уже опробован в деле несколькими предприятиями гражданских отраслей и оборонно-промышленного комплекса. А в ближайшем будущем именно с его помощью создадут первый отечественный электрокар «АТОМ-2».

– Одним из этапов разработки было комплексное функциональное тестирование системы техническими заказчиками – ведущими российскими предприятиями, в числе которых Уралвагонзавод, Вертолеты России, Объединенная судостроительная корпорация и другие. Уже тогда ко мне подошел один из конструкторов. Сказал, что мы сделали хорошую систему, движемся в верном направлении и что он уверен: спустя время, ей не будет равных.

– Создание ПО подобного уровня – нетривиальная задача. Что позволило вам встать в один ряд с конкурентами, чьи продукты на рынке уже давно?

– В своей работе мы опирались на передовые отечественные и мировые практики и на колоссальный опыт РФЯЦ-ВНИИЭФ как крупного научно-исследовательского центра и предприятия полного жизненного цикла, а также как разработчика программного обеспечения, цифровых технологий и документов по стандартизации. Безусловно, анализировали аналогичные популярные решения – Teamcenter  (Siemens), «Лоцман» («АСКОН»), T-FLEX («Топ Системы») – и взяли от них лучшее.

Управление данными и изменениями

Ключевая задача «САРУС.PDM» – управление данными об изделии, которые организованы во взаимосвязанные информационные объекты и документы и метаданные, описывающие конструкцию, различные характеристики, материал, технологию изготовления и другую необходимую информацию.

Основой цифрового описания изделия является его электронная структура. В «САРУС.PDM» она представляет собой иерархически связанную совокупность информационных объектов различных типов (детали, сборочные единицы, стандартные и прочие изделия) в зависимости от типа этой структуры. Она может также включать в себя технологические сборки, где входящие в нее элементы структурируются с учетом специфики изготовления изделия (например, последовательность его сборки).

Взаимодействуя с другими системами, «САРУС.PDM» охватывает полный спектр управления инженерными данными, от управления требованиями и проектирования до технологической подготовки и передачи непосредственно для производства. Динамически организованный просмотр этих данных (навигация по структуре изделия) упрощает переходы от деталей к сборкам (с сопутствующим автоматическим выводом всей необходимой информации по выбранному объекту) и обратно.

– Кроме того, система позволяет проводить и отслеживать изменения в данных и в документации. Модель в базе данных PDM организована в виде справочников, к которым можно назначать необходимые атрибуты, в том числе и атрибут «История изменения». Он позволяет применять изменения к объекту и при необходимости «откатываться» назад, к более ранней версии, если в последующих что-то не устроит. Это достаточно редкая функциональность.

Благодаря поддержке электронного архива, система позволяет эффективно вести карточки учета, каталоги, инвентарные книги и иную документацию, сокращая трудовые и временные затраты по сравнению с ведением бумажного архива на 25-30%. В том числе система автоматические генерирует извещения об изменениях в изделиях и создает соответствующие карточки.

Коллективная разработка и защита информации

PDM-система Института цифровых технологий выводит на новый уровень удобства и, самое главное, безопасности работу с информацией об изделии и процесс коллективной разработки.

– Основное преимущество нашего продукта – в наличии сертифицированного ФСТЭК механизма мандатного разграничения доступа к информации. Полученный в 2023 году сертификат дает право работать в данной системе с информацией до уровня Гостайны включительно. Такого нет больше ни у кого.

Поэтому с одной стороны, как и положено PDM-системе, решение Института цифровых технологий связывает всю информацию об изделии в одну структурированную схему с привязкой ко времени. Это позволяет участникам коллективной разработки получать исходные данные, фиксировать результаты своей работы и передавать задания другим участникам процесса. В такой единой среде увеличивается скорость разработки, значительно увеличивается доля использования готовых компонентов в изделии (благодаря предусмотренному простому процессу поиска компонента с требуемыми характеристиками), ускоряется процесс изменений состава изделия или процедура производства.

С другой стороны, PDM-система Института цифровых технологий предоставляет информацию в соответствии с мандатно-дискреционным доступом: в зависимости от уровня допуска, а также роли и должности конкретного участника разработки. И даже позволяет настроить, что именно он может делать с той или иной информацией: только смотреть, экспортировать, импортировать и т.д. Это позволяет надежно сохранить и коммерческие тайны, и ноу-хау, и Гостайну.

При разработке также реализовано использование механизмов защиты ОС «АстраЛинукс»: в данной системе предусмотрена расстановка мандатных меток также непосредственно на файлы. Благодаря этому пользователь без нужного допуска, получивший (случайно или злонамеренно) прямой доступ к файлохранилищу, секретные и совершенно секретные файлы все равно не увидит.

Взаимодействие с другими системами и формирование отчетов

Продуманные механизмы бесшовной интеграции позволяют «САРУС.PDM» взаимодействовать как с другими системами в рамках программного комплекса «САРУС», так и с продуктами других разработчиков.

Наиболее эффективно реализована интеграция систем внутри «САРУСа». Для взаимодействия с внешними системами предусмотрены механизмы информационного обмена через файлы в стандартных или согласованных форматах. При этом постоянно совершенствуются механизмы, обеспечивающие сохранение сопутствующей информации – при переносе разработки из стороннего продукта зачастую уже не требуется повторно вводить данные в различные документы. Например, из «КОМПАСа» сборки загружаются в электронную структуру не просто в виде 3D-объекта, но и с сохранением древа построения. Также есть возможность добавления дополнительных связей и данных вручную.

– Один из наших наиболее активно развивающихся проектов внутри «САРУСа» – «КСИ», комплекс средств интеграции. Его специалисты по запросу клиентов изучают любой необходимый сторонний продукт и разрабатывают код для интеграции с этим ПО. Как раз сейчас ведутся тестовые работы по интеграции с Teamcenter.

«САРУС.PDM» обеспечивает возможность формирования достаточно большого числа спецификаций и отчетов в стандартных форматах офисных приложений: Microsoft Office, OpenOffice, LibreOffice. Система позволяет необходимую фильтрацию данных для вывода в отчеты с помощью сценариев, настроить шаблоны отчетов в соответствии с требованиями стандартов предприятия.

Кастомизация, масштабируемость и кроссплатформенность

Система Института цифровых технологий, возможно, самое гибкое из представленных на рынке решений. Она организована по модульному принципу: на собственную технологическую платформу комплекса можно добавлять только нужные конкретному клиенту прикладные системы «САРУСа». А при необходимости – и нечто абсолютно новое.

– В комплексе заложен унифицированный механизм общения с PDM-системой REST API. Пользователь может обратиться к нам как разработчикам или сам написать свое приложение, макрос или скрипт, допустим, на Python, подключить собственную библиотеку на С++. А затем легко внедрить  – они будут общаться с сервером по стандарту  REST API. Причем новые макрос или скрипт будут выполняться (и создаваемая ими информация предоставляться пользователям) с учетом дискреционного и мандатного доступов. По нашему опыту, такая гибкость востребована у заказчиков. Предприятия очень по-разному выстраивают свою работу, и например, один только модуль технологической подготовки производства по просьбе «КАМАЗа» и других клиентов мы дополнили примерно 90 дополнительными макросами, обеспечивая уникальный функционал и максимальное удобство.

Если же говорить о базовом коде, то, в отличие от других отечественных аналогов, версии «САРУСа» пишутся на С++ и сразу компилируются на широкий спектр систем: и Windows, и на базе Linux (Debian, Ubuntu, AstraLinux, ALT Linux и т.д.). В ближайшем будущем к этому списку планируют добавить также РЕД ОС. При запросе от заказчика на еще какую-то специфическую операционную систему разработчики «САРУСа» готовы «собрать» код и под нее. Подобная кроссплатформенность есть только у зарубежных, ныне попавших под санкции, решений.

У системы огромные возможности масштабирования. Клиент-серверную архитектуру можно развернуть в двух-, трех- и четырехзвенном варианте.

– Для небольшого предприятия будет достаточно варианта «клиент – сервер приложений». Или «клиент – сервер аутентификации – сервер приложений». А, например, если организация насчитывает несколько тысяч работников, для выравнивания нагрузки на эти серверы предусмотрена возможность добавления брокеров процессов.

Система постоянно совершенствуется в соответствии с пожеланиями заказчиков. Так, если сейчас работа в ней организована через стандартное десктоп-приложение, то уже в 2025 году планируется появление веб-версии.

– Мы стремимся сделать каждую новую версию системы как можно лучше. Например, в PDM быстродействие (сокращение времени обработки запросов «клиент-сервер», их оптимизация и т.д.) за последние два года увеличено в 5 раз. И есть идеи, как ускорить систему еще больще.

 «САРУС.PDM» способна эффективно управлять огромными объемами данных. Инженеры Toyota однажды подсчитали количество деталей, на которые среднестатистический автомобиль может быть разобран до состояния, когда каждая элемент является уже не делимым. Винтов, болтов, гаек, шайб, сальников, уплотнителей и прочего набралось почти 30 тысяч. «САРУС.PDM» достойно выдержала тестирование мегасборкой из 100 тысяч деталей.

Современные высокотехнологичные изделия – сложнейшие конструкции со множеством элементов, поэтому в современных условиях жесткой конкуренции система управления данными приобретает стратегическое значение для любого промышленного предприятия. И «САРУС.PDM» поднимает эффективность этого процесса на новый уровень, позволяя изменить известный афоризм под новые реалии: кто владеет информацией, тот владеет рынком.

Основная функциональность

1. Управление конструкторским и производственно-технологическим составами изделия
2. Управление аннотированием документации на изделие
3. Организация коллективной работы над изделием
4. Автоматизация процессов работы над изделием, включая процессы согласования и утверждения
5. Управление доступом на элементы изделия при помощи средств программного модуля «технологическая платформа»
6. Управление файлами элементов электронной структуры изделия при помощи средств программного модуля «технологическая платформа»
7. Формирование отчетов и справок по электронной структуре изделия

Ключевые пользователи

• инженер-конструктор
• инженер-расчетчик
• технолог-программист
• инженер по ведению справочников

Почему САРУС.PDM

• модульный принцип построения архитектуры с интеграцией с системами CAD, CAE, CAPP, CAM и другими на базе единой технологической платформы
• импортонезависимость, защищенное исполнение
• кроссплатформенность (работа с Windows, Linux)
• соответствие требованиям безопасности информации ФСТЭК
• возможность разработки структур изделий, имеющих разную степень конфиденциальности с использованием механизмов разграничения доступа и механизмов информационной безопасности