РОЛЬ CALS-ТЕХНОЛОГИЙ В УПРАВЛЕНИИ КАЧЕСТВА ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Постановка задачи. Конкуренция требует экономии не только материальных или финансовых ресурсов, но также интеллектуальных, информационных и временных. Особую роль в решении этой задачи играют информационные CALS-технологии. Данная работа посвящена вопросам применения CALS для управления техническими системами.
Исследование. Класс информационных технологий, направленных на обеспечение безбумажной информационной поддержки жизненного цикла продукта, именуется CALS-технологиями (от англ. Computer Aided Acquisition and Logistic Support).
Областями применения CALS-технологий принято считать: совершенствование деятельности в области разнородных процессов, происходящих на всех этапах жизненного цикла (ЖЦ) продукции; управление цепочками поставок в течение всего ЖЦ продукции (от создания концепции изделия до его утилизации); электронная интеграция организаций (предприятий), участвующих в этих процессах на различных этапах ЖЦ; управление поддержкой ЖЦ продукции.
За прошедшие годы CALS-технология получила широкое развитие в оборонной промышленности и военно-технической инфраструктуре Министерства обороны США. По имеющимся данным это позволило ускорить выполнение НИОКР на 30-40%, уменьшить затраты на закупку военной продукции на 30%, сократить сроки закупки ЗИП на 22%, а также в 9 раз сократить время на корректировку проектов.
В Украине и других странах СНГ стандартизация в области информационных технологий, в том числе и CALS, находится на начальной стадии развития. Ситуация выглядит следующим образом: с одной стороны, бытует мнение, что возможен простой переход от действующих на всей территории бывшего СССР информационных банков данных и систем электронного документирования к CALS-технологии информационной поддержки создания продукции, с другой НИИ и предприятия промышленности разрабатывают и внедряют собственные информационные системы управления отдельными этапами производственного процесса, которые не отвечают требованиям принятых международных CALS-стандартов, что является серьезным препятствием для оперативного обмена требуемой информацией, а также выхода продукции на внешний рынок.
Уже сегодня в СНГ ведущие предприятия-экспортеры, прежде всего военной техники и вооружения, столкнулись с ситуацией, когда обязательным условием заключения любого контракта становится требование заказчика предоставить ему техническую документацию на продукцию в электронном виде, соответствующую международным CALS-стандартам.
Для CALS характерно следующее:
- решаются задачи интеграции всех процессов в ходе жизненного цикла (в отличие от компьютерной автоматизации и интеграции отдельных процессов);
-рамки решаемых задач выходят за границы отдельного предприятия;
-участники информационного взаимодействия могут быть территориально удалены друг от друга и располагаться в разных городах и странах;
-совместно используемая информация очень разнородна: это маркетинговые, конструкторско-технологические, производственные данные, коммерческая и юридическая информация и т. д. Для обеспечения возможности ее совместного использования способы и технологии представления и корректной интерпретации данных должны быть стандартизованы; основной средой передачи данных является глобальная сеть Internet.
Единое информационное пространство обеспечивает возможность взаимодействия проектных организаций, производственных предприятий, поставщиков, организаций сервиса и конечного потребителя на всех стадиях жизненного цикла.
Совместно используемое хранилище конструкторских данных об изделии позволяет нескольким проектным организациям наладить процесс кооперативного проектирования. 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.
На каждой стадии жизненного цикла создается свой набор данных, который используется на последующих стадиях.
Процесс создания системы подобного типа позволяет выделить ряд практически автономных подзадач (информационных направлений развития CALS-технологии).
Базовым направлением является поэтапное внедрение электронных версий документов. Так, в США на начальном этапе внедрения CALS-технологии документы разрабатывались в 2-х вариантах: на бумажных носителях и в "электронной" копии. При этом наиболее эффективным для документации в электронном виде оказался формат PDF, разработанный фирмой Acrobat. Этот формат по результатам использования в Лос-Аламосской лаборатории и на предприятиях атомной отрасли США был признан Пентагоном в качестве унифицированного.
Что касается стандартного коммуникативного формата обмена информацией об изделии на любом этапе его жизненного цикла, то для внедрения может рассматриваться формат EDIF, который успешно используется ведущими зарубежными электронными фирмами, в том числе, IBM, Intel, Texas Instruments, Motorola и другими.
В целом для реализации данного направления целесообразно принять за основу комплекс стандартов ISO-10303 и ISO-13584, используемых в международной практике и определяющих единый порядок механизма электронного описания продукции. Применение принципов системы CALS, изложенных в перечисленных документах, обеспечивает формирование объединенной базы данных информационной системы любой отрасли промышленности, содержащей информацию отдельных предприятий (подрядчиков).
Среди CALS-технологий интеграции данных об изделии, ключевой является технология управления данными об изделии (Product Data Management).
PDM-технология предназначена для управления всеми данными об изделии и информационными процессами ЖЦ изделия, создающими и использующими эти данные. Данные об изделии состоят из идентификационных данных (например, данных о составе или конфигурации изделия) и данных или документов, которые используются для описания изделия или процессов его проектирования, производства или эксплуатации (при этом все данные обязательно представлены в электронном виде).
Управление информационными процессами ЖЦ представляет собой поддержку различных процедур, создающих и использующих данные об изделии (например, процедуры изменения изделия), т.е. фактически поддержку электронного документооборота, например, конструкторского документооборота.
Основной идеей PDM-технологии является повышение эффективности управления информацией за счет повышения доступности данных об изделии, требующихся для информационных процессов ЖЦ.
Повышение доступности данных об изделии достигается за счет интеграции всех данных об изделии в логически единую модель. Существует много задач, которые можно решить за счет применения PDM-технологии, среди которых можно выделить наиболее распространенные:
Создание ЕИП для всех участников ЖЦ изделия;
Автоматизация управления конфигурацией изделия;
Построение системы качества продукции согласно международным стандартам качества серии ISO 9000 (здесь PDM-технология играет роль вспомогательного средства);
Создание электронного архива чертежей и прочей технической документации (наиболее простой способ применения PDM-технологии).
Для эффективного использования накопленного предприятием производственного опыта требуются значительные затраты на перевод существующей документации о разработанных изделиях в стандартное представление и занесение ее в хранилище данных интегрированной информационной системы, с использованием средств адаптации.
Номенклатура изделий: 200 (600 деталей в среднем изделии),количество работающих: 3000 чел., уровень информатизации предприятия: использование САПР (45% рабочих мест) и АСУП. Первая очередь 2001 г., полное внедрение 2005г.
По данным различных зарубежных источников, внедрение CALS в полном объеме позволяет на 25-30 % повысить эффективность производства наукоемкой продукции при одновременном значительном повышении его качества, в том числе сокращения:
времени планирования — до 70%;
времени проектирования — до 50%;
затрат на оценку выполнимости проектов — до 15-40%;
производственных затрат до 15-60%;
стоимости технической документации до 10-50 %;
времени планирования эксплуатационной поддержки — до 70%;
стоимости информации — до 15-60%;
количества ошибок при передаче данных — до 90%.
Выводы. В настоящее время CALS-ориентированный подход внедрен во многих странах. Так, в США CALS-технологии полностью взяты на вооружение министерством обороны США, по заказам которого проводятся разработки и выпуск военной продукции и техники (авиакосмическая и наземная техника, морские суда различного назначения). Кроме того, CALS-технологии стали активно использовать и внедрять гражданские предприятия (в первую очередь для создания наукоемкой продукции в тех же областях).
Для глобального внедрения CALS-технологий в Украине 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.

ДонНТУ> Портал магистров ДонНТУ> Реферат | Библиотека | Ссылки | Отчет о поиске | Индивидуальное задание