Жизненный цикл изделия

Жизненный цикл включает несколько стадий, то есть частей жизненного цикла, выделяемых по признакамхарактерных для неё явлений, процессов (работ) и конечных результатов^[1]. Основные стадии жизненного цикла это научные исследования, проектирование, производство, эксплуатация, утилизация. Они могут включать по несколько этапов, например:

• Маркетинговые исследования
• Проектирование
• Испытания
• Планирование и технологическая проработка процессов изготовления
• Закупка материалов и комплектующих изделий
• Изготовление
• Приёмка
• Упаковка и хранение
• Продажа и распределение
• Монтаж и наладка
• Использование по назначению
• Техническое обслуживание и ремонт
• Послепродажная техническая поддержка (послепродажное обслуживание)
• Утилизация и (или) переработка

Планирование деятельности с учётом особенностей стадий и этапов жизненного цикла позволяет обеспечить безопасность продукции, уменьшить издержки, рационально спланировать работы на разных стадиях жизненного цикла изделий. Управление процессами жизненного цикла современного высокотехнологичного изделия является сложной задачей и решается с помощью специализированных технологий и автоматизированных систем управления жизненным циклом^[2].

PLM-система (англ. product lifecycle management system) — технологический комплекс, в том числе инфраструктура, организационные процедуры и прикладное программное обеспечение, для управления жизненным циклом изделий (ранее в этой области употреблялся термин CALS-технологии).

Проектирование современных высокотехнологичных изделий осуществляется с помощью систем автоматизированного проектирования. В САПР машиностроительных отраслей промышленности принято выделять системы функционального, конструкторского и технологического проектирования. Первые из них называют системами расчётов и инженерного анализа или системами CAE (англ. computer-aided engineering). Системы конструкторского проектирования называют системами CAD (computer-aided design). Проектирование технологических процессов составляет часть технологической подготовки производства и выполняется в системах CAM (computer-aided manufacturing). Для решения проблем совместного функционирования компонентов САПР различного назначения, координации работы систем САЕ/CAD/САМ, управления проектными данными и проектированием разрабатываются системы, получившие название систем управления проектными данными PDM (product data management). Системы PDM либо входят в состав модулей конкретной САПР, либо имеют самостоятельное значение и могут работать совместно с разными САПР.

Начиная со стадии проектирования требуются услуги системы управления цепочками поставок — SCM. Цепь поставок обычно определяют как совокупность стадий увеличения добавленной стоимости продукции при её движении от компаний-поставщиков к компаниям-потребителям. Управление цепью поставок подразумевает продвижение материального потока с минимальными издержками.

Координация работы многих предприятий-партнёров с использованием интернет-технологий возлагается на системы электронной коммерции, иногда выделяемые в класс системам управления данными в едином информационном пространстве участников жизненного цикла изделия.

Информационная поддержка этапа производства изделия осуществляется автоматизированными системами управления предприятием (АСУП) и автоматизированными системами управления технологическими процессами (АСУТП). К АСУП относятся интегрированные системы планирования ресурсов предприятия (ERP), системы планирования производства (MRP, MRP II), SCM-системы. Наиболее развитые системы ERP выполняют различные бизнес-функции, связанные с планированием производства, закупками, сбытом продукции, анализом перспектив маркетинга, управлением финансами, персоналом, складским хозяйством, учётом основных фондов и т. п. Системы MRP II ориентированы, главным образом, на бизнес-функции, непосредственно связанные с производством. SCM и MRP II могут быть реализованы как подсистемы ERP.

Промежуточное положение между АСУП и АСУТП занимает производственная исполнительная система — MES, предназначенная для решения оперативных задач управления проектированием, производством.

В состав АСУТП входит система SCADA, выполняющая диспетчерские функции (сбор и обработка данных о состоянии оборудования и технологических процессов) и помогающая разрабатывать программное обеспечение для встроенного оборудования. Для непосредственного программного управления технологическим оборудованием используют системы CNC (computer numerical control) на базе специализированных промышленных компьютеров, встроенных в технологическое оборудование с числовым программным управлением.

Советский энциклопедический словарь определяет понятие «эксплуатация» как производное от фр. exploitation (использование, извлечение выгоды) и описывающее, в частности, «использование средств труда и транспорта».^[3]

В технике понятие «эксплуатация» определяется ГОСТ 25866-83 как стадия жизненного цикла изделия, на которой реализуется, поддерживается и восстанавливается их качество. Стадия эксплуатации в общем случае включает использование изделия по назначению, его транспортирование, хранение, техническое обслуживание и ремонт. Для сложных видов техники (авиационной, морской, ракетной и т. п.) в нормативной документации может быть установлена номенклатура видов ремонта, входящих в эксплуатацию (например, текущий или средний ремонт), и выполняемых на условиях вывода изделия из эксплуатации (капитальный ремонт).

Для совокупности выполняемых на стадии эксплуатации изделия работ по его транспортированию, хранению, техническому обслуживанию и ремонту используют производное от «эксплуатация» понятие «техническая эксплуатация» (ГОСТ 25866-83, п. 2)^[4][5].

В отдельных видах техники для обозначения процесса её использования по назначению применяют производные от термина «эксплуатация», например, «лётная эксплуатация воздушного судна».^[6]

Для установления взаимодействия поставщика с приобретателем изделия уже на этапе реализации продукции определяются отношения поставщика с заказчиками и покупателями, проводится анализ рыночной ситуации, определяются перспективы спроса на планируемые изделия. Эти функции реализуются с помощью системы CRM.

Управление данными в информационном пространстве, едином для различных автоматизированных систем, возлагается на систему управления жизненным циклом продукции — PLM (product lifecycle management). Технологии PLM объединяют методы и средства информационной поддержки изделий на всех этапах их жизненного цикла. При этом обеспечивается взаимодействие как средств автоматизации разных производителей, так и различных автоматизированных систем многих предприятий, то есть технологии PLM являются основой, интегрирующей информационное пространство, в котором функционируют САПР, ERP, PDM, SCM, CRM и другие автоматизированные системы разных предприятий.

Концепция управления жизненным циклом изделия (англ. PLM) была впервые представлена American Motors Corporation (AMC) в 1985 году для повышения конкурентоспособности своей продукции^[7][8][9]. По словам Франсуа Кастайна, вице-президента по проектированию и разработке: «Не имея огромных бюджетов у General Motors, Ford и иностранных конкурентов … AMC сделала упор на НИОКР, чтобы поддержать жизненный цикл своей первичной продукции (в частности, Jeep)»^[10].

Первым этапом в стремлении ускорить разработку продукта стала программная система автоматизированного проектирования (САПР), которая сделала инженеров более продуктивными^[9]. Вторым этапом была новая система управления данными об изделиях, которая позволяла быстрее разрешать конфликты и сокращала сроки внесения инженерных изменений, поскольку все чертежи и документы находились в центральной базе данных^[9]. Управление инженерными данными было настолько эффективным, что после приобретения AMC компанией Chrysler система была внедрена во всех подразделениях предприятия, участвующих в создании продукции^[9]. Будучи пионером в технологии PLM, Chrysler смог стать самым дешевым производителем в автомобильной промышленности, затраты на разработку к середине 1990-х годов составляли половину среднего показателя по отрасли^[9].

Параллельно, начиная с 1982-83 годов, компания Rockwell International разработала первоначальные концепции PDM и PLM для программы бомбардировщиков B-1B^[11]. Система Engineering Data System (EDS) была интегрирована с системами Computervision и CADAM для отслеживания конфигурации изделий и жизненного цикла продукции. Позднее была выпущена версия Computervison, в которой реализованы только аспекты PDM, поскольку модель жизненного цикла была специфична для продукции Rockwell и аэрокосмической отрасли.

• Жизненный цикл товара
• Жизненный цикл программного обеспечения