Понятие CALS-технологии

 

В ходе проектирования, производства, эксплуатации, техническом обслуживании и утилизации изделий формируется различная информация. На каждой стадии ЖЦ создается свой набор данных, который используется на последующих стадиях. Например, данные о конструкции изделия используются для технологической подготовки производства, планирования потребностей в материальных ресурсах, закупок, производственного планирования, процессов изготовления, испытаний, продаж, поддержки процессов эксплуатации и т. д. Эти же данные также могут быть использованы для создания новых или модернизации действующих изделий. Чтобы обеспечить эффективное использование данных необходимо собрать всю информацию об изделии в интегрированной базе данных и обеспечить совместное использование этой информации в процессах проектирования, Класс информационных технологий, направленных на обеспечение безбумажной непрерывной информационной поддержки ЖЦ продукта, называют CALS-технологиями (Computer Acquisition and Life-cycle Support). Целью применения CALS-технологий, как инструмента организации и информационной поддержки всех участников создания, производства и пользования продуктом, является повышение эффективности их деятельности за счет ускорения процессов исследования и разработки продукции, придания изделию новых свойств, сокращения издержек в процессах производства и эксплуатации продукции, повышения уровня сервиса в процессах ее эксплуатации и технического обслуживания

Русскоязычный термин, адекватно отражающий суть подхода CALS — Компьютерное Сопровождение Процессов жизненного цикла Изделий (КСПИ). Можно выделить три основных аспекта данной концепции:

— компьютерная автоматизация, повышающая производительность основных процессов и операций создания информации;

— информационная интеграция процессов, т.е. совместное и многократное использование одних и тех же данных. Интеграция достигается минимизацией числа и сложности вспомогательных процессов и операций поиска, преобразования и передачи информации. Один из инструментов интеграции — стандартизация способов и технологий представления данных, благодаря которой результаты предшествующего процесса могут быть использованы в последующих процессах с минимальными преобразованиями;

— переход к безбумажной модели организации бизнес-процессов (БП), многократно ускоряющей доставку документов, обеспечивающей параллелизм обсуждения, контроля и утверждения результатов работы, сокращающей длительность БП. В этом случае ключевое значение приобретает электронно-цифровая подпись (ЭЦП).

Применение технологий КСПИ возможно при выполнении следующих условий:

— наличие современной инфраструктуры передачи данных;

— введение понятия электронного документа, как полноценного объекта производственно-хозяйственной деятельности и обеспечение его легитимности;

— наличие средств и технологий ЭЦП и защиты данных;

— реформирование БП с учетом новых возможностей информационных технологий;

— создание системы стандартов, дополняющих или заменяющих традиционные ЕСКД, ЕСТД, ЕСПД, СРПП и т.п.;

— наличие на рынке программных средств и компьютерных систем, соответствующих требованиям стандартов.

В составе КСПИ можно выделить два крупных блока — компьютеризированное интегрированное производство и система логистической поддержки изделия.

К первому относятся:

— системы автоматизированного проектирования, инженерного анализа и расчетов, а также технологической подготовки производства;

— системы автоматизированной разработки эксплуатационной документации;

— системы управления данными об изделиях;

— системы управления проектами и программами;

— автоматизированные системы управления производственно-хозяйственной деятельности предприятия.

Система интегрированной логистической поддержки (ИЛП) изделия, предназначенная для информационного сопровождения БП на постпроизводственных стадиях ЖЦ — относительно новый элемент производственной и управленческой структуры для предприятий России. ИЛП представляет собой совокупность процессов, организационно-технических мероприятий и регламентов, осуществляемых на всех стадиях жизненного цикла изделия от его разработки до утилизации. Цель внедрения ИЛП — сокращение «затрат на владение изделием», которые для сложного наукоемкого изделия равны или превышают затраты на его закупку.

Типовой перечень задач ИЛП включает в себя:

— логистический анализ на стадии проектирования, предусматривающий определение требований к готовности изделия; определение затрат и ресурсов, необходимых для поддержания изделия в нужном состоянии; создание баз данных для отслеживания перечисленных параметров в ходе жизненного цикла изделия;

— создание электронной технической документации для закупки, поставки, ввода в действие, эксплуатации, обслуживания и ремонта изделия;

— создание и ведение «электронных досье» на эксплуатируемые изделия, с целью накопления и использования фактических данных для оперативного определения реального объема работ по обслуживанию и потребности в материальных ресурсах;

— применение стандартизованных процессов поставки изделий и средств материально-технического обеспечения, создание компьютерных систем информационной поддержки этих процессов — применение стандартизованных решений по кодификации изделий и предметов снабжения. В условиях России эта задача имеет более широкий смысл и трактуется как задача каталогизации — создание федерального реестра предметов снабжения, поставляемых для государственных нужд. В ходе каталогизации получают коды, используемые для их идентификации в процессах материально-технического снабжения;

— создание и применение компьютерных систем планирования потребностей в средствах материально-технического обеспечения, формирования заявок и управления контрактами на поставку средств материально-технического обеспечения.

Развитие КСПИ обусловило появление новой организационной формы выполнения масштабных наукоемких проектов, связанных с разработкой, производством и эксплуатацией сложной продукции - так называемого «виртуального предприятия (ВП)». ВП создается посредством объединения на контрактной основе предприятий и организаций, участвующих в ЖЦ продукции и связанных общими БП. Информационное взаимодействие участников ВП осуществляется на основе общих хранилищ данных через общую корпоративную или глобальную сеть (Интернет). Срок жизни ВП определяется длительностью проекта или жизненного цикла продукции. Задача информационного взаимодействия особенно актуальна для временно создаваемых ВП, состоящих из географически удаленных друг от друга подрядчиков, субподрядчиков, поставщиков с разнородными компьютерными платформами и программными решениями.

Информацию, используемую в ходе ЖЦ, можно условно разделить на три класса: о продукции, о выполняемых процессах и о среде, в которой эти процессы выполняются. На каждой стадии создается набор данных, который используется на последующих стадиях.

Данные об изделии занимают значительную часть общего объема информации, используемой в ходе ЖЦ. На их основе решаются задачи производства, материально-технического снабжения, сбыта, эксплуатации, ремонта и др. Информационная интеграция этих процессов и совместное использование данных обеспечиваются применением соответствующих стандартов. Представление конструкторско-технологических данных об изделии регламентируется стандартами, например серией ГОСТ Р ИСО 10303, представляющая собой аутентичный перевод некоторых стандартов ISO 10303.

В соответствии с ISO 10303 электронная конструкторская модель изделия включает ряд компонентов.

1. Геометрические данные (твердотельные поверхности с топологией, фасеточные поверхности, сетчатые поверхности с топологией и без топологии, чертежи и т.п.).

2. Информация о конфигурации изделия и административные данные (идентификаторы страны, отрасли, предприятия, проекта, классификационные признаки и т.п.; данные о вариантах состава и структуры изделия; данные об изменениях конструкции и информацию о документировании этих изменений; данные для контроля различных аспектов проекта или решения вопросов, связанных с особенностями и вариантами состава и конфигурации изделия; данные о контрактах, в соответствии с которыми ведется проектирование; сведения о секретности; условия обработки, в том числе финишной, данные о применяемости материалов, указанные проектировщиком для данного изделия; данные для контроля и учета выпущенной версии разработки; идентификаторы поставщиков и их квалификации).

3. Инженерные данные в неструктурированной форме, подготовленные с помощью различных программных систем в различных форматах.

Согласно требованиям стандартов эксплуатационная и ремонтная документация создается в форме интерактивных электронных технических руководств, интегрирующих данные и программные средства поддержки обслуживания, планирования потребностей в материальных ресурсах, контроля и диагностики, накопления данных о ходе эксплуатации.

Использование CALS-технологий (рис. 2.3) позволяет предприятию-производителю наукоемкой продукции усовершенствовать процессы в ходе жизненного цикла, снизить сроки выпуска продукции на рынок; заказчику — сократить стоимость заказа и дальнейшей его эксплуатации, учитывая, что стоимость поддержки наукоемкого изделия в работоспособном состоянии часто равна или превышает стоимость его приобретения. Кроме того, создаются условия для оперативной перестройки процессов проектирования и изготовления продукции под требования конкретных групп потребителей.

 

 

 

Рис. 2.3. Применение CALS-технологий