CAD/CAM/CAE-системы определяют конкурентоспособность

Использование САПР сегодня является для промышленных предприятий не просто способом получения конкурентного преимущества, а, фактически, условием конкурентоспособности. В современных условиях невозможно соответствовать требованиям рынка, разрабатывая продукцию вручную и затрачивая на это годы.

Большинство отечественных предприятий, особенно машиностроительных, использует в своей деятельности CAD/CAM/CAE-системы, но уровень полностью «безбумажной» разработки новых изделий пока не достигнут, что не позволяет воспользоваться всеми их преимуществами. Осознание предприятиями этой проблемы подтверждается растущим спросом на системы ведения проектно-конструкторской документации (PDM) и решения CALS/PLM. Однако, сейчас под PLM понимается просто интеграция систем CAD/CAM/CAE/PDM и ERP. С другой стороны, более глубокое понимание концепции CALS/PLM на данном уровне автоматизации отечественных предприятий и не даст особого эффекта.

В целом же ситуация с применением САПР в промышленности намного лучшетаковой с применением систем ERP или CRM в силу «понятности» этих систем и наглядности результатов их внедрения. Наибольшим спросом, скорее всего, будут пользоваться «лёгкие» и средние решения, спрос же на «тяжёлые» будет обеспечиваться лидерами отраслей промышленного сектора.

Современные промышленные предприятия, выпускающие большую номенклатуру продукции и активно конкурирующие друг с другом на рынке, постоянно находятся в стадии проектирования новых продуктов и разработки соответствующих технологических процессов. В данном случае оптимальным вариантом является «работа на опережение», поскольку если предприятие будет проектировать продукцию на основе существующего спроса, то до стадии промышленного производства дойдёт уже морально устаревший продукт. Это, в значительной степени относится к машиностроению, где, к сожалению, отрицательным примером является производство отечественных легковых автомобилей, однако и в других отраслях промышленности, например, лёгкой, проектирование новой продукции и обновление её ассортимента является сейчас одним из ключевых факторов успеха на рынке.

В условиях жёстких ограничений по срокам проектирования и разработки нового изделия, а также по затратам на этот процесс, традиционные «ручные» методы не могут обеспечить необходимой для обеспечения конкурентного преимущества скорости и экономичности. Для решения этой проблемы ещё с 70 — 80-х годов XX века начали создавать и внедрять в производство системы автоматизации проектирования (САПР). Изначально они делились на системы инженерной графики (CAD) и системы инженерных расчётов (CAE), с развитием станков и технологических линий с числовым программным управлением (ЧПУ) появились и системы автоматизации подготовки производства (CAE). Современные системы автоматизации проектирования обеспечивают возможность двумерного и трёхмерного (поверхностного и твердотельного) моделирования промышленных изделий, их узлов и деталей, расчёта их прочностных и других характеристик, моделирования различных нагрузок и иных воздействий, генерации программ для автоматических производственных линий, а также ведения сопутствующей проектно-технической документации и поддержки коллективной работы над проектами.

Применение САПР в отечественной промышленности

По существующим оценкам значительная доля отечественных промышленных предприятий уже применяет в своей деятельности САПР. Правда, определённая часть этих систем используется без приобретения соответствующих лицензий, на что жалуются производители этих систем. Вместе с тем ситуация в этом плане должна исправляться, поскольку сейчас САПР стали для предприятий фактически ещё одним видом средств производства, при появлении финансовой возможности они стараются приобретать лицензионные версии «освоенных» продуктов. Это косвенно подтверждается ростом продаж лицензионного программного обеспечения автоматизации проектирования. Спадающие же темпы указанного роста продаж свидетельствуют о близости рынка отечественного САПР к насыщению.

Вместе с тем, большинство предприятий, работающих с CAD/CAM/CAE-системами,  используют их для разработки изделий и подготовки соответствующей проектно-конструкторской документации, которая в дальнейшем используется в «бумажном» виде. Это вызвано как отсутствием полностью автоматизированных производств, в АСУ ТП которых можно было бы непосредственно загружать данные об изделии, так и слабой совместимостью САПР разных производителей. Второе, в частности, создаёт трудности при разработке изделий и узлов силами нескольких предприятий, использующих разное программное обеспечение. Таким образом, средства CAD/CAM/CAE используются отечественными предприятиями по назначению, но, всё равно, не в «полную силу». Для получения дополнительных преимуществ от систем автоматизации проектирования необходимо более широкое внедрение гибких автоматизированных производств (ГАП) и необходимых инфраструктурных решений.

CALS/PLM — логическое продолжение САПР и двигатель рынка

Судя по существующим отзывам, отечественные предприятия хорошо осознают необходимость перехода на новый уровень использования САПР. В настоящее время начинается постепенный переход к внедрению решений, интегрирующих процессы управления предприятием (MRPII/ERP) с процессами проектирования (CAD/CAE), подготовки производства (CAM) и выпуска промышленной продукции (АСУ ТП).  Промышленные компании заинтересованы в переходе к модели PLM/CALS, основанной на организации единого информационного пространства, покрывающего все этапы жизненного цикла выпускаемого изделия. Правда, под управлением жизненным циклом изделия пока принято понимать лишь внедрение решений в области PDM и взаимоувязку данных в системах ERP и CAD/CAM/CAE. Что касается специалистов по CALS/PLM, то они указывают на то, что основным преимуществом указанного подхода является возможность «изъятия» жизненного цикла продукта из контекста бизнес-процессов конкретной компании и возможность оптимальной реализации отдельных его частей силами разных предприятий. По сути, модель CALS/PLM позволяет полностью «виртуализировать» процесс производства продукта и организовывать его реальное производство, максимально приспосабливаясь к бизнес-процессам целевого предприятия или группы предприятий. Указанная система максимально облегчает использование аутсорсинга, как в части проектирования, так и в части производства продукции, обеспечивает максимально возможную гибкость и масштабируемость производственных ресурсов и, в конечном итоге, дополняет концепцию виртуальных корпораций концепцией глобальной разработки продукта (Global Product Development — GPD). Сама по себе концепция не нова, ещё Жюль Верн описал её в своём романе «20 тысяч лье под водой».

Западные компании используют средства CALS/PLM, в основном, для вынесения части проектных и конструкторских работ в страны с наиболее выгодными экономическими условиями для их выполнения. Отечественные промышленные компании могут использовать эти средства двояко: для обеспечения возможности сотрудничать с западными компаниями и выполнять часть работ для их «виртуального производственного цикла», либо для объединения своих усилий в конкуренции с зарубежными производителями и создания конкурентоспособных отечественных продуктов. Скорее всего, работоспособными окажутся оба варианта.

Сегодня комплексные решения, действительно полно реализующие модель CALS/PLM, предлагаются лишь лидерами мирового рынка: IBM/Dassault, UGS PLM и PTC. Остальные же поставщики, включая отечественных, предлагают, фактически, PDM-решения и средства интеграции данных CAD/CAM/CAE с данными ERP. Вместе с тем, для отечественных предприятий сегодня применение именно модели  CALS/PLM не критично, поскольку для этого пока просто нет инфраструктуры. Соответственно, постепенный переход к ней через внедрение PDM и интеграцию систем управления предприятием с системами управления производством закономерен. «Перешагнуть» через этот этап сейчас могут лишь крупные промышленные компании, работающие по контрактам с западными заказчиками. У них есть соответствующие финансовые возможности, плюс внедрение CALS/PLM просто является условием выхода на рынки промышленно-развитых стран. Остальные же компании будут продолжать идти к применению этой модели эволюционным путём. Преимуществом такой стратегии является «временная фора» для поставщиков средних и «легких» решений, которые воспользуются ей для выпуска на рынок менее дорогих аналогов интегрированных CALS/PLM-систем, предлагаемых сегодня «гигантами».

Общие выводы

В целом же CAD/CAM/CAE-системы являются для отечественных предприятий вполне знакомыми и привычными инструментами, активно используемыми в повседневной деятельности. Более того, эти системы для предприятий более привычны и понятны, чем, например, системы ERP или CRM. Объясняется это тем, что эффект от использования САПР является прямым и сказывается непосредственно на проектировании и производстве изделий  (время проектирования и подготовки производства сокращается в 4-5 раз), в то время как эффект от использования ERP и CRM носит системный характер и сказывается на общих показателях экономической эффективности компании. Сказывается и разница в сроках внедрения и времени «проявления» положительного эффекта от применяемой системы.

Таким образом, можно предположить, что спрос на решения PDM/PLM будет расти по мере развития отечественных предприятий и их выхода на рынки ближнего и дальнего зарубежья. При этом, в силу экономической ситуации и общего состояния автоматизации предприятий, повышенным спросом будут пользоваться «лёгкие» и средние решения, в области которых неплохие перспективы у отечественных поставщиков. «Тяжелые» решения (как и в других областях автоматизации) будут приобретаться лидерами отраслей, активно присутствующими на рынках промышленно-развитых стран.

Сергей Середа / CNews Analytics