Аннотация
В статье рассмотрена поддержка жизненного цикла изделия мехатронного оборудования, при помощи CALS-технологий. Проанализирован состав жизненного цикла изделия и общая структура CALS.
1. Ведение
Одной из важных отраслей промышленности Донбасса является горнометаллургический комплекс. В настоящее время в качестве машин и механизмов промышленности используются сложные мехатронные изделия, состоящие из механической, электронной частей и привода. Наиболее тяжелонагруженными мехатронными изделиями, срок межремонтного сервиса которого достигает до 3 месяцев, является горно-шахтное оборудование. Учитывая высокую стоимость мехатронных изделий и трудности нынешнего экономического положения региона, представляется актуальным и экономически целесообразным решение вопроса текущих и капитальных ремонтов изделий горного шахтного сектора.
2. Основное содержание и результаты работы
Рассмотрим жизненный цикл изделия (далее ЖЦИ), как совокупность этапов, через которые проходит изделие за время своего существования, рис.1. К ЖЦИ относятся: маркетинговые исследования, составление технического задания, проектирование, технологическая подготовка производства, изготовление, поставка, эксплуатация, ремонт и утилизация объекта [1].
Для обеспечения согласованной работы всех предприятий, участвующих в проектировании, производстве, реализации и эксплуатации сложной техники, в настоящее время используется информационная поддержка этапов ЖЦИ, основанная на CALS-технологиях. Под аббревиатурой CALS (Continuous Acquisition and Life-Cycle Support) понимают непрерывное интегрированное информационное обеспечение участников жизненного цикла изделия данными об изделиях, связанными с ними процессами и средой преимущественно в электронном виде.
Прежде всего, CALS – бизнес-стратегия интеграции информационных процессов между участниками жизненного цикла изделия (заказчиков, разработчиков, производителей, поставщиков, эксплуатационных, обслуживающих и ремонтных предприятий, предприятий по утилизации) с целью обеспечить их необходимыми для бизнеса данными об изделии и связанными с ним процессами и средой [1,2]
Во многих экономически развитых странах мира CALS рассматривается как стратегия выживания в рыночной среде, позволяющая:
- расширить области деятельности предприятий (рынков сбыта) за счет кооперации с другими предприятиями, обеспечиваемой стандартизацией представления информации на разных стадиях и этапах жизненного цикла;
- повысить эффективность бизнес-процессов, выполняемых в течение жизненного цикла продукта, за счет информационной интеграции и сокращения затрат на бумажный документооборот;
.png)
- обеспечить заданное качество продукции путем электронного документирования всех выполняемых процессов и процедур;
- повысить
прозрачность
и управляемость бизнес-процессов за счет лучшей сбалансированности звеньев;
- повысить конкурентоспособность изделий и услуг;
- сократить затраты времени;
- снизить общую стоимость жизненного цикла;
- снизить затраты на поддержку эксплуатации;
- получать точную информацию в точное время;
- улучшить взаимодействия потребителя с поставщиком;
- снизить объемы незавершенного производства;
- принимать лучшие решения;
- повысить квалификацию персонала.
В контексте современного ведения успешного бизнеса назначением CALS-технологий является представление необходимой информации в нужное время, в нужном виде, в конкретном месте любому пользователю на всех этапах жизненного цикла изделия.
Суть бизнес-концепции CALS состоит в применении принципов и технологий информационной поддержки на всех стадиях ЖЦ продукции, основанного на использовании ИИС, обеспечивающей единообразные способы управления процессами и взаимодействия всех участников этого цикла: заказчиков продукции, поставщиков (производителей) продукции, эксплуатационного и ремонтного персонала. В ИИС информация создается, преобразуется, хранится и передается от одного участника ЖЦ к другому при помощи прикладных программных средств, к которым относятся системы CAD/CAE/CAM, PDM, MRP/ERP, SCM и др., рис.2. Здесь ЖЦ изделия представлен в виде линейки от маркетинговых исследований и до утилизации объекта.
Поскольку реализация CALS-технологий подразумевает использование ИТ, включающие компьютерное оборудование и программные средства, то все программные продукты, используемые в CALS-технологиях, можно разделить на две группы:
- Программные продукты, используемые для создания и преобразования информации об изделиях, производственной среде и производственных процессах, применение которых не зависит от реализации CALS-технологий;
- Программные продукты, применение которых непосредственно связано с CALS-технологиями и требованиями соответствующих стандартов.
К первой группе относятся программные продукты, традиционно применяемые на предприятиях различных отраслей промышленности и предназначенные для автоматизации различных информационных и производственных процессов и процедур. К этой группе принадлежат следующие программные средства и системы [2,3,4]:
- подготовки текстовой и табличной документации различного назначения (текстовые редакторы, электронные таблицы и т. д. – офисные системы);
- автоматизации инженерных расчетов и эскизного проектирования (САЕ-системы);
- автоматизации проектирования и изготовления рабочей конструкторской (проектной) документации (CAD-системы);
- автоматизации технологической подготовки производства (САМ-системы);
- автоматизации планирования производства и управления процессами изготовления изделий, запасами, производственными ресурсами, транспортом и т.д. (системы MRP/ERP);
- идентификации и аутентификации информации (средства ЭЦП).
- управления данными об изделии и его конфигурации (системы PDM – Product Data Management);
- управления проектами (Project Management);
- управления потоками заданий при создании и изменении технической документации (системы WF – Work Flow);
- обеспечения информационной поддержки изделий на постпроизводственных стадиях ЖЦ;
- функционального моделирования, анализа и реинжиниринга бизнес-процессов.
.png)
3. Заключение
Таким образом, в контексте ЖЦИ, основными задачами CALS-систем:
- структурирование и моделирование данных об изделиях и процессах;
- обеспечение эффективного управления и обмена данными между всеми участниками жизненного цикла изделия или процесса;
- создание и сопровождение документации, необходимой для поддержки всех этапов жизненного цикла изделий, в том числе и для осуществления ремонта мехатронного изделия, с учетом всей истории создания объекта и технологии его изготовления.
Эффективность управления данными подразумевает прежде всего представление информации в форме, обеспечивающей легкость ее восприятия и однозначное ее понимание всеми участниками жизненного цикла изделий. Это требование распространяется на любую документацию, используемую в разных процедурах этапов жизненного цикла.
Список использованной литературы
- Информационно-вычислительные системы в машиностроении CALS – технологии/ Ю.М.Соломенцев, В.Г.Митрофанов, В.В.Павлов, А.В.Рыбаков – М.: Наука, 2003, 293 с.
- Горобец И.А., Грищенко И.Н. Классификация и критерии выбора автоматизированных систем технической подготовки производства - Материалы пятнадцатой научно-практической конференции
Практика и перспективы развития партнерства в сфере высшей школы
. В 3-х кн.. - Таганрог. Изд-во ЮФУ. Кн.3 2014 №14–с.47-53.
- Григоров А.В., Горобец И.А., Лысенко О.Н., Голубов Н.В. Интеграция информационной среды и управление проектными данными предприятий - Материалы тринадцатого научно-практического семинара «Практика и перспективы развития партнерства в сфере высшей школы». В 3-х кн.. - Таганрог. Узд-во ТТИ ЮФУ. Кн.3 2012 №12 –с.72-80.
- Григоров А.В., Савченко Д.Н., Бороздов А.В., Горобец И.А., Лысенко О.Н. Использование платформы программных средств АСКОН для автоматизации технической подготовки производства /Современные проблемы техносферы и подготовки инженерных кадров // Сборник трудов 3 международного научно-методического семинара в г.Табарка с 06 по 15 октября. - Донецк: ДонНТУ, 2011. С.100 – 105.