Платформенный подход в основе комплекса T‑FLEX PLM от «Топ Системы»

Автор: Игорь Николаевич Кочан, заместитель генерального директора по развитию PLM-технологий компании «Топ Системы»

Компания «Топ Системы» — разработчик и интегратор российского программного комплекса T‑FLEX PLM для управления полным жизненным циклом изделий, тридцать два года успешно работает на российском рынке. За этот период накоплен значительный опыт в разработке, а также в проектах внедрения и использования программного комплекса T‑FLEX PLM у заказчиков. Системы комплекса успешно применяются промышленными предприятиями разного масштаба из различных отраслей производства.

Все продукты комплекса T‑FLEX PLM включены в реестр отечественного ПО. Комплекс T‑FLEX PLM является единственным в России, сертифицированным по четвертому уровню доверия ФСТЭК для использования в критической инфраструктуре.

В основе комплекса T‑FLEX PLM лежит платформа, которая обеспечивает единое безопасное информационное пространство и выполнение бизнес-процессов для использования всеми программами и и приложениями комплекса в интегрированном режиме. Это обеспечивает высокую оптимизацию рабочих процессов, унификацию данных и целостность информационной модели изделия.

В состав комплекса T‑FLEX PLM входят флагманские продукты компании «Топ Системы»:

• T‑FLEX DOCs с дополнительными приложениями на ее базе для расширения возможностей комплексного управления инженерными данными предприятия, решения задач управления конструкторско-технологическими данными и организационно-распорядительного документооборота;
• приложения для автоматизации проектирования T‑FLEX CAD с дополнительными инструментами для расширения возможностей проектирования изделия.

Для решения специальных задач используются следующие приложения:

• T‑FLEX MDM — обеспечивает синхронизацию номенклатуры объектов данных предприятия при работе с нормативно-справочной информацией и эталонными данными;
• T‑FLEX Управление требованиями — позволяет организовать процессы управления требованиями, проведения испытаний и сертификации при разработке изделий различной сложности;
• T‑FLEX Управление проектами — приложение для календарно-сетевого планирования, управления работами и ресурсами предприятия;
• T‑FLEX Системная инженерия — управление процессами разработки сложных мехатронных и киберфизических систем;
• T‑FLEX PDM — управление данными об изделии.
• T‑FLEX VR — 3D-использование средств виртуальной реальности для работы с изделием.
• T‑FLEX Электротехника — проектирование электротехнических изделий различного назначения.
• T‑FLEX Анализ — проведение поверочных расчетов с помощью анализа методом конечных-элементов.
• T‑FLEX CAM — полностью обновленное приложение для подготовки процессов обработки деталей на станках с числовым программным управлением (ЧПУ).

Все приложения комплекса T-FLEX PLM построены на базе единой платформы. Кроме того, в составе комплекса есть необходимые приложения для управления делопроизводством, операционной деятельностью предприятия по работе с клиентами, управленческим и техническим документооборотом. Другие дополнительные приложения могут создаваться под индивидуальные задачи предприятия без использования языка программирования с помощью штатных настроек.

Комплекс T‑FLEX PLM имеет протестированную интеграцию с продуктами технологических партнеров компании «Топ Системы» — российских производителей программного обеспечения. Это дополняет комплекс новыми возможностями для удовлетворения потребностей заказчиков. Интеграция осуществляется с помощью инструментов программного интерфейса (API) и при поддержке со стороны компании «Топ Системы», что обеспечивает развитие платформы с помощью интеграционных решений, используя преимущества непрерывности данных и процессов при выполнении комплексных задач.

В настоящий момент существуют интеграционные решения со всеми известными в России ERP-системами. Для продуктов комплекса T‑FLEX PLM подтверждена возможность использования системы управления базами данных PostgrePro, которая сертифицирована для работы в критической информационной инфраструктуре. С конца 2020 года T‑FLEX PLM Сервер является кросс-платформенным, его можно установить на три операционные системы, рекомендованные Министерством цифрового развития, связи и массовых коммуникаций Российской Федерации. Linux-версия T‑FLEX PLM Сервер доступна для промышленной эксплуатации. Компания «Топ Системы» активно развивает новую кросс-платформенную версию клиентской части, которая обеспечивает работу пользователей на ОС Linux.

Продукты комплекса T-FLEX PLM были адаптированы под работу на операционной системе Astra Linux с использованием программного обеспечения Wine и имеют сертификаты совместимости. В октябре 2024 года «Топ Системы» и «Группа Астра» усилили сотрудничество в части взаимной адаптации своего программного обеспечения.

Вторым важным направлением разработок компании является задача создания суверенного промышленного геометрического ядра. В будущем RGK станет основой САПР T‑FLEX CAD.

Подробнее о текущих достижениях в разработке геометрического ядра RGK от «Топ Системы» можно прочитать в отдельной статье.

Комплекс T‑FLEX PLM динамично развивается и совершенствуется в соответствии с потребностями заказчиков и предоставляет инновационные инструменты для эффективного управления процессами разработки и производства изделий, что позволяет повысить качество продукции.

На этапе рабочего проектирования изделия конструктор создает электронную структуру изделия, выпускает спецификации, отчеты и готовит документацию для технологической подготовки производства. Для механических изделий, на данном этапе, T‑FLEX CAD позволяет успешно и надежно решить эти задачи.

В сложных комплексных изделиях структура становится многоуровневой и включает данные из различных дисциплин: механика, электрика, гидравлика, электротехника, электроника, программное обеспечение. T‑FLEX DOCs позволяет вносить, хранить и управлять этими данными, обеспечивая комплексный подход к разработке изделия.

Одним из ключевых аспектов T‑FLEX DOCs является компонентный подход. Это позволяет собирать различные структуры, виды представления изделия из одних и тех же компонентов, а также работать с небольшими предметно-ориентированными структурами, что делает процесс простым, понятным и адаптивным к различным задачам. Например, конструкторская структура изделия может быть различной для разных этапов развития или для различных модификаций изделия. Это даёт возможность собирать из одних и тех же компонентов разные конфигурации, что особенно важно для комплексных изделий, где каждый компонент может играть специфическую роль в зависимости от контекста.

T‑FLEX DOCs позволяет интегрировать все аспекты разработки изделия и его производства в единую систему, обеспечивая их взаимодействие, связанность и совместимость, что в свою очередь обеспечивает эффективность совместной работы над изделием и масштабируемость для решения задач из любой отрасли промышленности.

На следующем этапе конструкторскую структуру изделия требуется преобразовать в производственно-технологическую и технологическую структуру. Это включает создание технологических процессов с назначением ресурсов и материалов, а также, использование структуры для проработки технологии сборки и комплектации. Комплекс T-FLEX PLM обеспечивает технологов простыми и эффективными инструментами. Обычно, интеграция PDM-систем с CAD, технологическими и проектными системами подразумевает передачу, конвертацию или адаптацию данных с последующей их загрузкой для дальнейшей обработки. Платформенный подход, реализованный в T‑FLEX DOCs, устраняет подобные разрывы, позволяя работать с действительно единой моделью, которая включает различные виды структур изделия с различными представлениями и связями, создавая информационную модель изделия. Одним из видов таких представлений является полный электронный макет изделия для решения задач критической проверки конструкции изделия.

Если вернуться к ранним стадиям жизненного цикла. Зачастую конструкторы работают только с технологическими структурами и изделия проектируются, основываясь на прошлом опыте или аналогах. Чем сложнее изделие, чем больше в нем новшеств, тем правильнее разрабатывать его на основе исходных требований, чтобы уже с первой попытки получить продукт, который позволит точно решать задачи его предназначения.

Приложение T‑FLEX Управление требованиями включает разнообразные инструменты, цель которых обогатить единую модель информацией о требованиях, предъявляемых к изделию.

T‑FLEX Управление требованиями позволяет вести учет требований и связывать их с объектами изделия. Это дает возможность отследить: какие объекты реализуют какие требования и формирует понимание почему конкретные детали и узлы спроектированы именно так.

Инструменты приложения T‑FLEX Системная инженерия позволяют определять функциональные модели и логическую архитектуру, связывать с ними требования и электронную структуру изделия, дают возможность определить и далее проследить как и почему те или иные компоненты реализуются конструктивно, какие функции и задачи они выполняют.

Процесс управления жизненным циклом изделия включает не только проектирование и подготовку производства, выпуск продукции, но и следующий шаг — эксплуатацию. Компания «Топ Системы» создает инструменты для поддержки этого этапа, включая ведение логистической структуры. Важно не только создать структуру, но и управлять ею. Для этого компания «Топ Системы» ведет переговоры с разработчиками систем управления логистической поддержки изделия и готовит специализированные решения для их интеграции в комплекс T‑FLEX PLM. Это обеспечит работу процесса логистической поддержки изделия внутри комплекса и дополнит информационную модель изделия. Если заказчик опирается на партнерские решения, структура создаётся, хранится, связывается и обновляется в общей модели. В случае отсутствия таких решений, «Топ Системы» предоставит собственные инструменты, решающие такие классические задачи, как электронное руководство и каталоги запчастей.

С учетом вышеперечисленного, возникает набор структур, составляющих единую модель изделия. Важно, что эта модель обязательно включает взаимосвязи между элементами. Без платформенного решения невозможно получить сквозную модель, даже интегрируя лучшие решения. Анализируя мировой опыт, можно наблюдать, что глобальные компании-разработчики PLM решений пришли к тем же результатам, работая над интеграцией своих систем для обеспечения этих связей в единой модели изделия.

Компания «Топ Системы» использует MBSE (Model-Based Systems Engineering) подход, который обеспечивает проектирование изделия на основе результатов моделирования изделия как системы. Это позволяет создать полное и взаимосвязанное описание изделия, что критично для его успешного изготовления и эксплуатации.

При работе в системной инженерии применятся модель RFLP (Requirements, Functional, Logical, Physical), которая подразумевает мероприятия по проработке спецификаций требований, функциональной, логической и физической архитектурами, где их реализация определена взаимосвязями. Эта концепция, поддержанная международными стандартами, позволяет разрабатывать целостную модель изделия неограниченной сложности.

Инструменты MBSE позволяют формировать единую модель изделия. Данные о физических и логических структурах способствуют успешному проектированию и изготовлению. Для эффективного управления необходимо обогатить единую модель процессами работы с ней. Первый шаг — управление конфигурациями, важнейшая задача в управлении жизненным циклом изделия.

T‑FLEX DOCs позволяет создавать электронные структуры изделия и управлять их модификациями. Инструменты управления конфигурацией поддерживают правила применения ревизий и вариантов. Для того, чтобы поддержать заказчиков, которые исторически использовали PLM системы с разными подходами к определению конфигураций изделия, компания «Топ Системы» адаптирует возможность применения разных подходов, вплоть до совмещения этих подходов там где это целесообразно.

Инструменты управления конфигурациями T‑FLEX DOCs позволяют управлять структурой изделия с помощью заданных дат, опций, номеров экземпляров изделий и других критериев. Учитывая, что существует множество структур (конструкторская, технологическая, функциональная и т.д.), важно уметь эффективно управлять ими, внедрять новые компоненты и отслеживать изменения. Для решения этих задач разработан менеджер конфигурации, который позволяет работать с модификациями, сериями, группами и отдельными экземплярами изделий. Также инструмент поддерживает сложное управление опциями с использованием правил, что, например, особенно актуально для автопрома. Анализ мирового опыта, результаты работы в проектах и обратная связь от заказчиков позволили существенно усовершенствовать инструменты управления конфигурациями в T‑FLEX DOCs для решения задач любого уровня сложности.

В дополнение к управлению конфигурациями в  T‑FLEX DOCs в единую информационную модель интегрированы инструменты управления изменениями. Самый простой уровень — это извещения об изменениях, электронные представления документов, которые согласовываются, регистрируются и применяются согласно ГОСТу. Для работы со сложными многодисциплинарными изделиями созданы инструменты комплексной работы с изменениями, оперирующие связанными бизнес-объектами, сопровождающим различные аспекты изменений. Они погружены на самый нижний уровень работы с системой и задействуются, начиная с самых первых шагов проектирования. Это позволяет разным командам производить оценку и согласовывать изменения более эффективно. Внутри T‑FLEX DOCs существует механизм создания и выполнения рабочих процессов, который позволяет согласовывать изменения между отделами и создавать сквозные бизнес-процессы. Это особенно важно для конструкторско-технологического согласования изменений, особенно, если команды находятся на удалении друг от друга. Таким образом, в платформу добавлен компонент структуры изменений, что позволяет управлять конфигурациями изделий в рамках единой информационной модели и дополняет ее.

Приложения T‑FLEX Управление проектами охватывает весь комплекс и позволяет планировать, управлять проектами на основе различных элементов данных информационной модели изделия, технологических, конструкторских, требований, функций и других. Система включает инструменты для многоуровневого управления проектами, Kanban-доски для быстрого планирования и контроля выполнения работ, инструменты для сбора и анализа данных и прогнозирования достижения ключевых параметров проекта, а также инструменты для управления рисками. T‑FLEX Управление проектами активно дорабатывается, чтобы обеспечивать управление программами. Компания «Топ Системы» стремится создать инструмент для эффективного управления всеми этапами и данными проекта и получать общую и актуальную картину выполнения проекта, например, с точки зрения потребления ресурсов и исполнения сроков.

Единая модель изделия включает в себя описание требований, определения функциональной и логической архитектур изделия, структур изделия разных типов на всех этапах работы. Она также включает единую структуру управления процессами. Все элементы связаны между собой и влияют друг на друга. T‑FLEX Управление проектами охватывает все структуры и позволяет работать с любыми данными. Инструменты конфигурирования позволяют управлять любыми структурами данных, требованиями и элементами функциональной и логической архитектуры. Также есть возможность работы c изменениями с помощью использования единого системного механизма. Это возможно благодаря платформенному решению, которое позволяет реализовывать такие сложные задачи.