Cals технологии в строительстве

Cals-технологии, внедрение case-технологий в производство

технические науки

• ПРОИЗВОДСТВО
• CALS-ТЕХНОЛОГИИ
• СТАНДАРТ
• ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Похожие материалы

CALS-технологии

CALS – концепция, объединяющая принципы и технологии информационной поддержки жизненного цикла продукции на всех его стадиях, основанная на использовании интегрированной информационной среды (единого информационного пространства), обеспечивающая единообразные способы управления процессами и взаимодействия всех участников этого цикла: заказчиков продукции (включая государственные учреждения и ведомства), поставщиков (производителей) продукции, эксплуатационного и ремонтного персонала, реализованная в соответствии с требованиями системы международных стандартов, регламентирующих правила указанного взаимодействия преимущественно посредством электронного обмена данными [1].

За счет непрерывной информационной поддержки обеспечиваются единообразные способы управления процессами и взаимодействия всех участников этого цикла: заказчиков продукции, поставщиков/производителей продукции, эксплуатационного и ремонтного персонала. Информационная поддержка реализуется в соответствии с требованиями системы международных стандартов, регламентирующих правила указанного взаимодействия преимущественно посредством электронного обмена данными.

Применение CALS-технологий позволяет существенно сократить объёмы проектных работ, так как описания многих составных частей оборудования, машин и систем, проектировавшихся ранее, хранятся в унифицированных форматах данных сетевых серверов, доступных любому пользователю технологий CALS. Существенно облегчается решение проблем ремонтопригодности, интеграции продукции в различного рода системы и среды, адаптации к меняющимся условиям эксплуатации, специализации проектных организаций и т. п. [4].

CALS- технологии и стандарты

Совместно используемую информацию условно можно разделить на следующие виды:

• информация о продукте;
• информация о выполняемых процессах;
• информация о среде, в которой процессы выполняются, в формате, определенном международными стандартами.

Базовыми международными стандартами являются:

• при проектировании изделия — стандарты ISO серии STEP, предназначенные для возможности единообразного описания изделий в различных прикладных областях на базе типовых блоков, в которых для описания данных используется специальный язык EXPRESS, включающие методы описания, стандартные решения, структуру и методологию проверки на совместимость, интегрированные ресурсы, интегрированные прикладные ресурсы, прикладные протоколы;
• при производстве, логистической поддержке изделий и взаимодействии с поставщиками — стандарты ISO серии PLIB, MANDATE, а также нормативные документы МО США, предназначенные для представления и обмена доступными для компьютерной интерпретации данными о поставляемых компонентах и комплектующих изделиях (узлах, деталях и т. д.), технологии изготовления, форматах представления и методах использования информации о производстве и используемых производственных ресурсах, их характеристиках и ограничениях с точки зрения управления производством;
• при проектировании бизнес-процессов — стандарты IDEF, предназначенные для функционального моделирования жизненного цикла и выполняемых бизнес-процессов, в том числе правил и методики структурированного графического представления системы или организации, создания информационной модели со структурированной информацией, необходимой для поддержки функций производственной системы или среды;
• при эксплуатации, техническом обслуживании и ремонте — стандарты SGML, DSSSL, JPEG, MPEG, HyTime и др. нормативные документы МО США, предназначенные для языка описания правил и формата отображения документов при выводе на экран, печать или иное устройство отображения, использования мультимедийной информации, хранения планарных векторных и векторно-растровых изображений, представления растровой графики в цифровом формате, движущихся картинок в цифровом формате и т. д.;
• при организации «электронной коммерции» — стандарты EDIFACT — межотраслевой международный стандарт, определяющий формат электронных данных в деловых отношениях [3].

Внедрение CASE- технологий в производство

Чтобы CALS -технологии стали давать ощутимую отдачу, следует разработать продуманную стратегию внедрения этих технологий, связанную с технологическим процессом производства, и четко следовать ей. Предположительная схема внедрения CALS -технологий на предприятии представлена на рис. 1.

Рисунок 1. Основные этапы внедрения CALS-технологий на предприятии

На первой стадии формируется рабочая группа. Рабочая группа должна включать как сотрудников производственных отделов предприятия (конструкторов, технологов и т. п.). так и специалистов отдела автоматизации (программистов и системных аналитиков). Все сотрудники рабочей группы должны пройти обучение по соответствующим CASE -технологиям и программным продуктам, для сохранения преемственности решений целесообразно иметь рабочую группу с постоянным составом в течение всего процесса внедрения CALS -технологий.

Далее необходимо провести анализ существующих на предприятии бизнес-процессов и их информационного обеспечения. Цель анализа — выявить существующее взаимодействие между бизнес-процессами и оценить их рациональность и эффективность. Для этой цели разрабатываются функциональные модели, содержащие детальное описание выполняющихся процессов в их взаимосвязи. С их помощью решается целый ряд задач, связанных с оптимизацией, оценкой величины и распределением затрат, оценкой производительности, загрузки и сбалансированности составных частей производства.

На основе проведенного анализа формируется концепция интеграции в информационное пространство посредством внедрения CALS-технологий на предприятии. Формирование концепции включает выбор показателей оценки эффективности процессов, формирование целей внедрения CALS-технологий и стратеги их достижения. Основными показателями являются конкурентоспособность (или качество) продукции, затраты и длительность процессов разработки и освоения производства изделия.

После формирования концепции интеграции необходимо провести реинжиниринг бизнес-процессов производственного предприятия, который должен быть направлен на внедрение организационных методов разработки изделий, таких как параллельное проектирование, единое информационное пространство, междисиплинарные группы. Инжиниринг бизнеса — это набор приемов и методов, которые компания использует для проектирования бизнеса в соответствии со своими целями. Реинжиниринг — это фундаментальное переосмысление и радикальное перепроектирование деловых процессов для достижения резких, скачкообразных улучшений главных современных показателей деятельности компании, таких как стоимость, качество, сервис и темпы. В процессе реинжиниринга специалисты должны переосмыслить текущие правила и положения ведения бизнеса и часто оказывающиеся устаревшими, ошибочными или неуместными. Реинжиниринг не применяется в тех случаях, когда необходимо улучшение либо увеличение показателей деятельности компании на 10-100 %, а используются более традиционные методы, применение которых не сопряжено со значительным риском. Реинжиниринг целесообразен только в тех случаях, когда требуется достичь резкого улучшения показателей деятельности компании (500-1000 % и более) путем замены старых методов управлении новыми.

Параллельно с проведением реинжиниринга бизнес-процессов на основе выработанной концепции необходимо выбрать и приобрести PDM (Product Data Mamagmet) — систему и технические средства. PDM -система — это система организации бизнес-процессов в пределах специальных задач в области разработки, инженерного анализа и технологической подготовки производства.

PDM -системы выполняют следующие основные функции:

• хранение проектных данных и доступ к ним, в том числе ведение распределенных архивов документов, их поиск, редактирование, маршрутизация, создание спецификаций;
• поиск, структурирование и визуализация данных;
• управление конфигурацией изделия, т. е. ведение версий проекта, управление внесением изменений;
• управление проектированием (проектами), обеспечение совместной работы разработчиков над проектом;
• защита информации;
• интеграция данный (поддержка типовых форматов, конвертация данных);

Основной компонент систем PDM — банк данных. Он состоит из системы управления базами данных и баз данных. Межпрограммный интерфейс в значительной мере реализуется через информационный обмен с помощью банка данных. PDM отличает легкость доступа к иерархически организованным данным, обслуживание запросов, выдача ответов не только в текстовой, но и в графической форме, привязанной к конструкции изделия. Поскольку взаимодействие внутри группы проектировщиков в основном осуществляется через обмен данными, то в системе РDМ часто совмещают функции управления данными и управления параллельным проектированием. В информационных моделях приложений фигурируют сущности (типы данных) и связи между ними. Установление сущностей, их атрибутов, связей и атрибутов связей означает структурирование проектных данных. Структура изделий обычно может быть представлена иерархически, в виде дерева. Иерархическая форма удобна при внесении и отслеживании изменений в модели, например, при добавлении и удалении сущностей, изменениях их атрибутов, введении новых связей. Поэтому одной из первоочередных функций PDM является поддержка интерактивной работы пользователя при создании моделей изделий (процессов), структурирование описаний проектируемых объектов, предъявление пользователю этой иерархической структуры вместе с возможностями навигации по дереву и получению нужной информации по каждой указанной пользователем структурной компоненте.

Целостность данных поддерживается в процессе управления конфигурацией проекта, а также тем, что нельзя одновременно изменять один и тот же объект разным разработчикам, каждый из них должен работать со своей рабочей версией. Другими словами, необходимо обеспечение синхронизации изменения данных, разделяемых многими пользователями.

Следующими важными функциями PDM являются управление документами и документооборотом. Проектная документация характеризуется разноплановостью и большими объемами. В процессе проектирования используют чертежи, конструкторские спецификации, пояснительные записки, ведомости применяемости изделий, различного рода отчеты. Кроме того, в интегрированных автоматизированных системах проектирования и управления в документооборот входит большое число документов, связанных с процедурами маркетинга снабжения, планирования, администрирования и т. п. Важно обеспечить автоматический учет влияния и распространения вносимых в проект изменений на другие части проектной документации.

Следует отметить, что параллельное проектирование (совместное проектирование), интеграция автоматизированных систем проектирования и управления на современных предприятиях возможны только в распределенной среде. Данные проекта при этом находятся в хранилищах данных, т. е. в нескольких базах распределенного банка данных. PDM-системы давно уже доказали высокую эффективность своего применения в качестве инструмента объединения усилий конструкторов, технологов и других специалистов, а также зарекомендовали себя действенным средством организации параллельной работы над проектом и инструментом внедрения CALS-технологий. Задачей PDM -системы является аккумулирование всей информации об изделии (услуге), создаваемой прикладными системами, в единую логическую модель.

Системы управления данными об изделии (PDM -системы) в настоящее время достаточно широко реализованы и представлены на рынке. Поэтому перед каждым предприятием будет стоять задача, какую систему выбрать и как ее применять для решения конкретных задач. В любом случае предприятие должно осознавать, что оно приобретает не просто компьютерную программу, а целый пакет услуг. Поэтому необходимо учитывать не только качества самой PDM -системы, но и способность ее производителя (или дилера) обеспечить ее сопровождение, модернизацию и адаптацию к потребностям предприятия. Правильно подобранная PDM –система способна сократить срок разработки и внедрения на производство новых изделий на 50 % и уменьшить стоимость обработки информации на 40 %.

После проведения реинжиниринга бизнес-процессов и при обретения PDM -системы и технических средств происходит разработка комплекса нормативной документации‚ регламентирующей порядок ввода и изменения информации об изделии в PDM -систему на основе международных стандартов. Для создания на предприятии единого информационного пространства необходимо интегрировать приобретенную PDM -систему с уже существующими компьютерными системами. Кроме того, при внедрении необходимо учесть специфические условия функционирования предприятия [1].

Внедрение CALS- технологий в России

В России внедрение CALS-технологий находится на начальном этапе и происходит без комплексной проработки вопроса в масштабах страны. Отдельные элементы CALS-технологий успешно внедрены на ВАЗе, АВПК «Сухой», МАПО «МиГ», ММПП «Салют» и других предприятиях и комплексах. Однако работы по внедрению CALS-технологий проводятся бессистемно, разрозненно, а зачастую и с применением «местнической» (локальной) политики.

Для глобального внедрения CALS-технологий в России следует:

• во-первых, преодолеть психологический барьер осознания необходимости решения проблемы в целом и комплексно;
• во-вторых, изыскивать финансовые средства (на начальном этапе, возможно, значительные) как для реструктуризации отдельных физических предприятий, так и для создания общих «виртуальных предприятий»;
• в-третьих, учитывая, что основой CALS-технологий является стандартизованное представление и обмен информацией, оперативно создавать нормативную базу, которая явится фундаментом для решения всех проблем. А для этого следует объединять ресурсы (в первую очередь финансовые) для разработки и внедрения стандартов и других нормативных документов в области CALS-технологий.

Заключение

Внедрение CALS-технологий — сложный, многогранный процесс, связанный с различными аспектами деятельности организации. Для эффективного использования накопленного предприятием производственного опыта требуются значительные затраты на перевод существующей документации на разработанные изделия в стандартное представление и занесение ее в хранилище данных интегрированной информационной системы с использованием средств адаптации.

Развитие CALS-технологий должно привести к появлению так называемых виртуальных производств, в которых процесс создания спецификаций с информацией для программно управляемого технологического оборудования, достаточной для изготовления изделия, может быть распределён во времени и пространстве между многими организационно-автономными проектными студиями [3].

Список литературы

1. Судов Е.В., Левин А.И.. Концепция развития CALS-технологий в промышленности России [Текст]/Е.В. Судов, А.И. Левин//НИЦ CALS- технологий «Прикладная логистика»; – Москва, 2002– С. 6 –22.
2. Кондрин А.В. СТРАТЕГИЯ ВНЕДРЕНИЯ CALS-ТЕХНОЛОГИЙ [Текст]/А.В. Кондрин, А.В. Кукарцев//Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета им. академика М.Ф. Решетнева. –Красноярск, 2011 –С. 210-213
3. Черпакова, Б.И. Компьютерно-интегрированные производства и CALS- технологии в машиностроении [Текст]/Б.И. Черпакова.– М.: ГУП ВИМИ, 1999. – 512с.
4. Википедия свободная библиотека «CALS-технологии» [Электронный ресурс]. – URL:https://ru.wikipedia.org/wiki/CALS-технологии/.–5.11.2015.

Создание электронного архива по направлению «Науки о Земле и энергетика»

Электронное периодическое издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор), свидетельство о регистрации СМИ — ЭЛ № ФС77-41429 от 23.07.2010 г.

Соучредители СМИ: Долганов А.А., Майоров Е.В.

Источник