Minulé desetiletí bylo poznamenáno prudkým nástupem informačních technologií doslova v životě celého lidského společenství, každého z nás. Počítač, nebo chcete-li obecně informační technologie, nás provázejí všude a neustále. Diskuse o tom, do jaké míry je to nutné, vhodné či příjemné, jsou jistě zajímavé a namístě. Jsou však oblasti ve společnosti, které si bez informatiky již nelze představit, kde nezbývá než citovat českého velikána Járu Cimrmana: "... může se nám to nelíbit, můžeme proti tomu i protestovat, ale to je tak jediné, co se s tím dá dělat". Jednou z takových oblastí je průmyslová výroba. Právě tomuto tématu, tedy informatice ve výrobě, se budeme věnovat na následujících řádcích.

České výrobní podniky se na počátku devadesátých let náhle ocitnuly v naprosto jiné realitě. To, jak se s tím vyrovnaly (a některé ještě vyrovnávají), bylo již mnohokrát diskutováno. Faktem zůstává, že i vlastní situace na světových trzích se v tuto dobu nebývale měnila. Zcela zásadně ji ovlivnily především fenomény globalizace a tlaku na zkracování životních cyklů výrobků, tedy inovace. Filozofický přístup se změnil z výrobní orientace na orientaci marketingovou, zcela se změnily postoje ke konkurenci, dodavatelům, ale hlavně k zákazníkovi. Ve svých důsledcích to znamená posun od cíle "dokonalý výrobek" k cíli "spokojený zákazník". Pro výrobní podnik to znamená jediné - zabývat se výrobkem v rozsahu celého jeho životního cyklu od zjišťování požadavku trhu, přes vývoj a výrobu, až po likvidaci.

Toto období přineslo jako jednu ze zásadních změn i pochopení důležitosti informací. Ty se stávají vedle tradičních potřeb materiálu, energie a výrobních prostředků dalším podstatným výrobním faktorem.

Navíc se v době relativně snadno dosažitelných zdrojů stávají informace právě tím prioritním a jedinečným, co umožní podniku úspěšně působit na trhu, tedy tvořit zisk. Právě proto se staly informace a informační technologie strategickým nástrojem každého úspěšného podniku.

Dnešní výrobní podnik si nikdo z nás neumí představit bez počítačů a programů, které cosi řeší. Je nad rozsah tohoto článku jen výčet těchto systémů, spokojme se tedy s velmi hrubým rozdělením na strategické a ostatní informační systémy. Toto rozdělení je provedeno z hlediska jejich postavení a funkcí v podniku. V dalším se budeme zabývat právě strategickými systémy, tedy těmi, které mají rozhodující vliv na procesy ve společnosti. Z nich nás pak zajímají ty informační systémy, které pracují s primárními daty a procesy předmětu podnikání firmy, tedy s informacemi o výrobku a výrobě. Těmi jsou systémy ERP (Enterprise Resources Planning) a PDM (Product Data Management).

Kde se vzal pojem PDM?
Ještě než se zaměříme na PDM, dovolím si malou odbočku. Často se v souvislosti s výrobními podniky hovoří o systémech ERP, PPS, MRP apod., tedy o systémech plánování a řízení výroby. Přestože se jim zde věnujeme jen okrajově, je vhodné si připomenout jejich funkčnost a vývoj.

Na počátku těchto řešení stály systémy MRP (Material Requirements Planning). Byly určeny pro práci s kusovníkem, zásobami a výrobním plánem. Jejich úkolem je stanovení požadavků na materiál a vydání výrobních příkazů. CRP (Capacity Requirements Planning) se zabývají kapacitním plánováním množství práce a strojního času. Kategorie MRP II (Manufacturing Resources Planning) pak v sobě spojuje funkčnost obou a obsahuje i plánování obchodu, nákupu a výroby. Někdy se používá pojem PPS (Production Planning Systems). Systémy DRP (Distribution Resources Planning) řeší plánování zdrojů v oblasti skladů, přepravy apod.

V moderním pojetí informačních technologií výše uvedené funkce řeší systémy označované jako ERP (Enterprise Resources Planning). Jedná se o finančně orientované informační systémy, které řeší řízení a plánování zakázek, resp. obchodního případu.

Zatímco oblasti ERP se v minulém desetiletí věnovalo mnoho pozornosti i úsilí při implementaci, PDM je relativně nová skupina informačních systémů. Tato skutečnost byla dána objektivně nutnou snahou vedení podniků "dát do pořádku výrobu, která živí firmu". Prioritou v informačních systémech bylo řešit řízení výroby, plánování, účetnictví, a další.

V předvýrobních etapách se nasazovala výpočetní technika poněkud izolovaně a bez větších vazeb na celopodnikovou koncepci informatiky. Většina systémů byla vybírána pouze s ohledem na funkčnost, tedy pouze podle schopnosti řešit dílčí úkoly. Tyto systémy patří do oblasti CAD/CAM/CAE (Computer Aided Design, Manufacturing, Engineering) a jako takové řešily technickou přípravu výroby pro jednotlivé díly nebo podsestavy. V druhé polovině devadesátých let většina výrobních firem ve vývojových odděleních již opustila rýsovací prkna a implementovala CAx systémy. Nové technologie umožnily daleko rychlejší a kvalitnější zpracování konstrukčních dat. Bylo možné pružně reagovat na poptávku trhu, vznikají další a další návrhy v různých modifikacích.

To však s sebou náhle přináší značné problémy. Vývojová oddělení disponují značným množstvím kvalitních dat - informací. Jenže tyto informace jsou ukládány a spravovány značně nahodile. Jejich dostupnost je často záležitostí jednotlivce. Mezi jednotlivými pracovníky, vývojovými týmy, ale i ostatními útvary ve firmě jsou postaveny informační bariéry. Přitom všichni tato data požadují v co nejkratším termínu. Množí se oprávněné požadavky na odstranění sériového procesu v předávání vývojových dat do konstrukce, technologie a výroby. Hovoří se o paralelních procesech, concurrent engineeringu, virtual prototypingu a dalších pojmech. To je chvíle, kdy nastupují PDM systémy. Právě ony reagují na tyto potřeby.

Co je to PDM?
Odpověď na otázku co to je PDM, není jednoznačná. Pojem PDM (Product Data Management - správa dat o výrobku) se v posledních letech stal velmi frekventovaným v oblasti nasazování IT. V předvýrobních etapách se po završení etapy boomu CAx systémů celkem logicky směřoval zájem IT odborné veřejnosti tímto směrem. Tento "zájem" jen předznamenal reálnou poptávku po tomto řešení ve výrobním podniku. Management firmy, která se zabývá vývojem výrobku, si velmi rychle uvědomil, že inženýrská data postrádají požadovanou úroveň organizovanosti. Ta je relativně velmi nízká vzhledem k jejich kvalitě a četností s jakou vznikají. Proto se v poslední době stále více ozývají hlasy volající po tomto řešení.

S tím však kontrastuje poměrně malé množství reálných instalací systémů, které do této skupiny lze zařadit. Jejich nepočetné implementace v ČR jsou přitom natolik poplatné segmentu průmyslu a místnímu (většinou komplexnímu) řešení IT, že rozhodně nedávají jasnou představu o obecnému vymezení pojmu PDM. Potenciální zájemci - zákazníci - si pak často neumí dost dobře představit, co se za pojmem PDM skrývá.

V situaci, kdy většina dodavatelů PDM řešení zatím čeká (v ČR) na své zákazníky, je navíc pohled na PDM jako takové, poněkud deformován čistě obchodní prezentací toho kterého produktu.To vše navíc komplikuje již obvyklý přístup dodavatelů největších (klasických ) podnikových IS - ERP, kteří jako reakci na požadavky trhu zařadili modul PDM jako jeden další integrovaný modul svého celopodnikového řešení.

Aby toho nebylo dost, objevují se ještě někdy další interpretace pojmu PDM, jako například Project Data Management, Product Definiton Management, nebo zcela nové pojmy, jako jsou ePDM (Enhanced PDM), PDM2, či PDM2 , vPDM (Virtual PDM), cPDM (Collaborative PDM), CPC (Collaborative Product Commerce), e-PLM (electronic Product Lifecycle Management), PKM (Product Knowledge Management), E-engineering a další.

Co je tedy vlastně PDM ? Asi nejvhodnější je velmi obecná definice, že se jedná o IS, který shromažďuje informace o produktu, ve smyslu výrobek. Každá další bližší specifikace funkcí a jednotlivých komponent je příliš poplatná vlastní implementaci a konkrétnímu PDM systému.

Jak už napoví výše citované zkratky, postupně se ve druhé polovině devadesátých let rozšiřoval pojem i vnitřní obsah PDM, tedy funkčnost a šíře záběru. To si samozřejmě vyžádala již zmíněná změna situace na celosvětovém trhu, tedy razantní zrychlení inovací produktů a globalizace zdrojů i procesů ve vývoji i výrobě.


Jednoduše řečeno, systémy a filozofie PDM se musely vyrovnat s potřebou obsáhnout celý životní cyklus výrobku od marketingu (přání zákazníka), přes obchod, vývoj, výrobu, dodávku, instalaci, servis, až po likvidaci dle požadavků na životní prostředí. Současně musely reagovat na situaci, kdy se vývoj výrobku stává výsledkem spolupráce více firem, které jsou organizačně i geograficky zcela oddělené. To vše samozřejmě za stále se zvyšujících nároků na rychlost ve vývoji i reagenčních schopnostech na požadavky ke změnám. Pochopitelně to by bylo zcela nemožné bez existence fenoménu posledních pěti let - internetu.

Je tedy jasné, že systémy správy inženýrských dat za posledních pět let prodělaly obrovský vývoj.

Jejich funkčnost a záběr se zmnohonásobily a zasahují dnes do oblastí života celého podniku.

Dohodněme se však, že tyto systémy budeme bez ohledu na to vše (pro zjednodušení) nadále nazývat systémy PDM. Vraťme se však k původní otázce.

Tak co je to vlastně PDM, kam patří v informační koncepci výrobního podniku, s jakými daty, resp. informacemi pracuje? Jaký je vztah k ostatním informačním systémům ve výrobním podniku, zejména k systémům ERP? Jaké jsou vzájemné interakce a vazby mezi nimi?

Postavení a úloha PDM a ERP ve výrobním podniku
Ve výrobním podniku vznikají, jsou spravovány a sdíleny vývojově-výrobní informace (resp.data).

Informační systémy kategorie PDM a ERP jsou ty, které s nimi pracují.

Je třeba připomenout, že pro implementace těchto dvou systémů je nutný předpoklad, aby v podniku existovala jak výroba, tak vývoj výrobku. Zatímco systémy PDM (Product Data Management) pracují převážně s informacemi v předvýrobních etapách, v technické přípravě výroby, resp. inženýrskými daty, systémy ERP zabezpečují plánování a řízení výroby. Často se používá rozdělení podle objektů, se kterými ten který systém pracuje. Zatímco pro PDM je to výrobek, pro ERP pak zakázka.
Primární úlohy těchto dvou IS tedy jsou :

PDM
· řízení vývoje výrobku a jeho změn,
· aplikace na životní cyklus výrobku,
· sdílení informací o výrobku,

ERP
· řízení a plánování výroby,
· plánování zdrojů .

Zatímco v předvýrobních etapách, tedy v systémech PDM se řeší základní otázka, jak bude výrobek vypadat, jaké budou jeho vlastnosti a funkce, a vytváří se mnoho variant - virtuálních výrobků, ve výrobě (ERP) se již plánuje a zajišťuje výroba konkrétní reálné verze výrobku - zakázka, samozřejmě s požadavky na finance, materiál, kapacity a podobně.

Toto rozdělení je však velmi obecné. Samotná implementace obou systémů je závislá na konkrétním podniku a výrobku. Naprostou samozřejmostí však zůstává, že systémy PDM a ERP nejsou nijak odděleny. Pracují se stejnými daty a jsou ve stále interakci. To, jak jsou jejich vazby realizovány, případně který systém je nadřazen, je případ od případu odlišné. Pokusme se nyní najít a popsat alespoň základní typy těchto interakcí.

Alternativní strategie při implementaci PDM a ERP
Pro implementace IS ve výrobních firmách neexistuje jednoznačný návod. V tomto ohledu asi není sporu. Totéž pochopitelně platí pro "naše" téma, tedy co je nadřazený a co spolupracující (podpůrný) IS, tedy PDM, nebo ERP.

Na toto téma proběhlo, probíhá a ještě proběhne mnoho diskusí. Velmi výstižně ukazuje situaci obrázek od autora mnoha článků a příspěvků v zahraničních publikacích v oblasti PDM/ERP pana Eda Millera.

Každý z nás najde ve svém okolí mnoho firem, pro které se hodí jedno z uvedených řešení. Z obecného hlediska je možné firmy rozdělit na ty, které se převážně věnují výrobě nebo vývoji.
Podnik, který zajišťuje pouze výrobu, zřejmě nebude potřebovat organizovat inženýrská data. Případně bude podle toho, pro koho vyrábí, pouze přistupovat (třeba přes internet) do různých PDM systémů a to pouze jako klient. Odtud bude získávat potřebná data pro výrobu.

Naopak firma, která se zabývá čistým inženýringem, je tedy vývojovou firmou, bude potřebovat velmi silné PDM. V tomto případě je systém kategorie ERP jasně podřízeným řešením.
Velká část českých podniků však řeší obě oblasti, vývoj i výrobu. Proto budou v nejbližší době jistě implementovat oba systémy a budou hledat optimální řešení jejich vzájemné komunikace.

Poslední schéma ukazuje situaci v podniku, kde je velmi silná výroba. Vývoj jednoduchých výrobků je založen na omezené kombinaci a modifikaci dílů. V tomto případě se zřejmě uplatní PDM modul některého z "velkých" ERP systémů.

Již jsme si vysvětlili, čím se systémy PDM od ERP odlišují a jaké jsou možnosti jejich koexistence. Pokusme se nyní alespoň velmi jednoduše popsat jejich základní funkce.

Základní funkce PDM systému
Od každého systému kategorie PDM se očekávají funkce, které musí splňovat. Systémy jsou takřka výhradně postaveny modulárně, kdy každý z modulů pak splňuje právě určitou funkci. Podívejme se tedy, které to jsou:

Structure Data Management
Tento modul řeší správu struktury výrobku. Udržuje vazby mezi jednotlivými dílci, sestavami a podsestavami ve všech jejich variantách a verzích. V praxi to většinou znamená správu kusovníku, resp. rozpisky. Přitom je nutné, aby potřebné informace o každé entitě struktury byly dosažitelné z libovolného místa v požadované kvalitě a čase.

Change Management
Tento modul řeší změnové řízení návrhu výrobku. Ve výrobním podniku vzniká požadavek na změnu na mnoha místech v životním cyklu výrobku. Řešení těchto požadavků je velmi náročná záležitost. Jednotlivý díl může být součástí jiných skupin, nachází se v různém stavu rozpracovanosti, apod. Právě modul Change Management má za úkol řešit tyto situace.

Document Management
V podniku vzniká velké množství dokumentů. Tyto dokumenty mají různou formu i obsah. Může se jednat o soubory, ale i papírové dokumenty. Obsahem pak mohou být výkresy, 3D modely, výpočty, NC programy, ale i dopisy, nabídky, zápisy a další. Podstatné je že mají vztah k určitému výrobku, či jeho dílu. Právě tuto vazbu řeší modul Document Management. Primárním úkolem je tento dokument vyhledat v souvislosti s požadavky na informaci o výrobku.

Archiv - datový trezor
Veškerá data - informace o výrobku jsou tím nejcennějším, co podnik vlastní. Proto je nezbytné zajistit jejich ochranu. Ochrana je nutná jednak před náhlým zničeným (technické důvody), ale i před zneužitím dat. Archiv dále plní nezastupitelnou úlohu vydávání dokumentace do výroby (řízení dokumentu), evidování změn a skartování dokumentace.

Work Flow
Tento modul řeší automatickou kontrolu toku dokumentů. Definuje rozhodovací uzly, jednotlivé pracovníky a skupiny, přičemž často využívá standardních nástrojů elektronické pošty. Umožňuje sledování toku dokumentů v čase.

Knowledge Database
Jiný název pro toto řešení je například znalostní databáze, informační databanka know-how, apod. Hlavním úkolem je při vývoji výrobku umožnit použití znalostí z předchozích řešení, tak aby byly snadno dostupné kdykoliv a z libovolného místa.

Life Cycle Management
Pracuje s informacemi o výrobku, spravuje je a zprostředkuje, nastavuje přístupy a vazby z hlediska celého životního cyklu výrobku.

Collaborative Management
Tento modul řeší paralelní procesy při spolupráci vývojových týmů, tak aby bylo dosaženo maximální efektivity použitých zdrojů.

Modul Customizace a Modul Implementace
Tyto moduly patří do skupina implementačních nástrojů. Jejich úlohou je přizpůsobit implementaci systému PDM pro potřeby konkrétního podniku a tuto implementaci provést co nejefektivněji.

Je samozřejmé, že členění a architektura těchto modulů není pevně postavená. Vymezení hranic jednotlivých modulů je také problematické, často se mohou překrývat. Určitě bychom našli odlišný pohled na členění těchto funkcí či jejich skupin. To je do značné míry poplatné tomu, pro jaký segment výroby je řešení určeno, a především závisí na filosofii přístupu, jakou zvolil "výrobce" a dodavatel PDM systému. Domnívám se však, že podstata je všude stejná.

Závěr
Je nutné si uvědomit, že PDM systémy jsou strategické systémy v řešení IT každé firmy. Jejich implementace není pouhým řešením dílčích úkolů jednotlivých útvarů. Rozhodujícím způsobem zasahují do procesů v celém podniku, a proto je nezbytné, aby jejich implementaci předcházela důkladná analýza datových toků nejen v předvýrobních etapách, ale i ve všech útvarech společnosti, kde se data o produktu využívají.

Zcela pochopitelné je, že potřebné informace má v rukou pouze vedení podniku. Proto je nezbytné, aby implementace PDM systémů byla nejvyšší prioritou top managementu. Jenom tento přístup zaručuje úspěšné zavedení PDM.