|
|
Информационные технологии управления. Информационные технологии и информационные системы Информация. Информатика. Микроэлектроника
CALS-методология поддержки ЖЦ ИС
Актуальной задачей на сегодняшний день для крупных современных предприятий в информационном плане является обеспечение надежного управления всем объемом разнородных данных, которые порождаются, хранятся и используются в различных информационных системах, существующих на предприятии и связанных с информационной поддержкой продукции в течение ее ЖЦ. Радикальным средством решения информационной интеграции процессов, протекающих в ходе ЖЦ продукции, являются информационные технологии, получившие название CALS , реализованные позже в виде соответствующих CALS-технологий.
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
Во многих промышленно развитых странах CALS рассматривается как стратегия выживания в рыночной среде, позволяющая:
расширить области деятельности предприятий (рынки сбыта) за счет кооперации с другими предприятиями, обеспечиваемой стандартизацией представления информации на разных стадиях и этапах ЖЦ. Новые возможности информационного взаимодействия позволяют строить кооперацию в форме виртуальных предприятий, действующих в течение ЖЦ продукта;
повысить эффективность бизнес-процессов, выполняемых в течение ЖЦ продукта; за счет информационной интеграции и сокращения затрат на бумажный документооборот, повторного ввода и обработки информации обеспечить преемственность результатов работы в комплексных проектах и возможность изменения состава участников без потери уже достигнутых результатов;
повысить “прозрачность” и управляемость бизнес-процессов путем их реинжиниринга, на основе интегрированных моделей ЖЦ и выполняемых бизнес-процессов;
повысить привлекательность и конкурентоспособность изделий, спроектированных и произведенных в интегрированной среде с использованием современных компьютерных технологий и имеющих средства информационной поддержки на этапе эксплуатации;
обеспечить заданное качество продукции в интегрированной системе поддержки ЖЦ путем электронного документирования всех процессов и процедур.
|
CALS-стратегия
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. И для систем интегрированной логистической поддержки жизненного цикла изделий, и для создателей изделий с переходом на электронное проектирование CALS становится неотъемлемой системообразующей частью обеспечения работ.
Впервые концепция CALS возникла в середине 70-х годов в оборонном комплексе США в связи с необходимостью повышения эффективности управления и сокращения затрат на информационное взаимодействие в процессах заказа, поставок и эксплуатации средств вооружения и военной техники.
Данная концепция изначально базировалась на идеологии "ЖЦ" продукта и охватывала фазы производства и эксплуатации. Предметом CALS являлась безбумажная технология взаимодействия между организациями заказывающими, производящими и эксплуатирующими военную технику, а также формат представления соответствующих данных. Современная концепция CALS охватывает не только производство, но и все остальные этапы ЖЦ, но не касается технологии решения прикладных задач (проектирования, планирования и т.д.).
Сегодня CALS является глобальной стратегией повышения эффективности бизнес-процессов, выполняемых в ходе ЖЦ продукта за счет информационной интеграции и преемственности информации, порождаемой на всех этапах ЖЦ. Средствами реализации данной стратегии являются CALS-технологии.
|
CALS-технологии
Это общее название организационных, информационных и прикладных формализованных технологий, обеспечивающих создание и управление CALS-системой. Взаимодействуя с объектами основной деятельности (изделие, бизнес-процессы, управление основной деятельностью, интегрированная логистическая поддержка изделия), CALS-технологии обеспечивают эффективную реализацию бизнес-технологий в едином информационном пространстве за счет интеграции и оптимизации информационного взаимодействия участников жизненного цикла изделия.
К основным CALS -технологиям следует отнести:
технология описания бизнес-процессов на различных этапах жизненного цикла изделия. Наибольший интерес представляют этапы проектирования, создания, модернизации наукоемких изделий в силу их высочайшей сложности и огромного потенциала для оптимизации
технология комплексной компьютеризации всех сфер промышленного производства , имеющая целью унификацию и стандартизацию спецификаций (проектная, технологическая, производственная, маркетинговая, эксплуатационная документация) промышленной продукции на всех этапах ее ЖЦ
технология организация процессов разработки, производства, послепродажного сервиса, эксплуатации изделий путем информационной поддержки процессов их ЖЦ на основе стандартизации методов представления данных на каждой стадии ЖЦ и безбумажного электронного обмена данными.
технология сквозной обработки прикладных данных в информационной системе - создание и выбор стандартов представления электронного описания изделия (ИЭТР), способов и программно-технических средств описания, подготовки, обработки, передачи и управления данными, разработка прикладных протоколов взаимодействия программных компонентов CALS
технология информационного взаимодействия функциональных групп пользователей - реализация технологии в заданной программно-технической среде с учетом технологий сквозной обработки прикладных данных и создания ЭОИ
технология управления целевыми и CALS-проектами. Многократно возросшая за последние десятилетия сложность целевых проектов, плюс создание изделия через его электронное описание требует обязательного перехода на автоматизированную систему формализованного управления целевыми и CALS-проектами.
В основе CALS -технологий лежит набор интегрированных информационных моделей - самого ЖЦ и выполняемых в его ходе бизнес-процессов, продукта (изделия), производственной и эксплуатационной среды и пр. Структура проектной, технологической и эксплуатационной документации, языки ее представления должны быть стандартизованными. Тогда становится реальной успешная работа над общим проектом разных коллективов, разделенных во времени и пространстве и использующих разные CAE/CAD/CAM системы. Одна и та же проектная документация может быть использована многократно в разных проектах, а одна и та же технологическая документация - в разных производственных условиях, что существенно сократит и удешевит общий цикл проектирования и производства.
Основными компонентами CALS-технологий производственного предприятия являются:
CAD - инструментальный комплекс технических и программных средств автоматизированного проектирования изделий
CAM - системы автоматизации технологической подготовки производства
CAE - системы инженерного анализа
средства реализации технологии параллельного проектирования в режиме группового использования данных
EDM - система управления проектными и инженерными данными
системы визуализации всего процесса разработки документации
мощные средства обмена данными
мощные средства разработки прикладного ПО
методики анализа процессов проектно-технологической, производственной и управленческой деятельности.
|
Базовые принципы CALS-технологии
CALS-идеологию составляет набор принципов, основанный на достижениях ИТ:
системную информационную поддержку ЖЦИ на основе использования интегрированной информационной среды. Интеграция и оптимизация информационного взаимодействия всех участников жизненного цикла изделия.;
безбумажное представление информации - представление, обработка, обмен и управление данными в электронном виде, использование электронно-цифровой подписи;
параллельный инжиниринг;
реинжиниринг - непрерывное совершенствование бизнес процессов.
информационная интеграция за счет стандартизации формализованных описаний объектов управления. Оптимизация и унификация способов представления, обработки и передачи данных об изделии, процессах, среде;
разделение программ и данных на основе стандартизации структур данных и интерфейсов доступа к ним. Ориентация на готовые программно-технические решения, удовлетворяющие требованиям стандартов. Многократное использование данных с минимальными изменениями и затратами
|
Безмужаное представление информации
Адекватное осуществление разнообразных функций материально-технического обеспечения (логистики) в отношении сложных систем и прочего оборудования требует наличия огромного количества своевременных, легко доступных точных и очень подробных данных, которые составляют технические инструкции, которые традиционно готовились и предоставлялись конечному пользователю в бумажной форме.
Сегодня становится очевидным, что выход на рынок с изделием, сопровождаемым большим объемом традиционной бумажной документации - существенно снижает его конкурентоспособность. В этом случае потребитель вынужден поддерживать большой архив бумажной документации, затруднены процедуры сервиса, заказа запасных частей и т.д.
Решение проблемы заключается в переводе эксплуатационной документации на изделие, поставляемой потребителю, в электронный вид. При этом комплект электронной эксплуатационной документации следует рассматривать как составную часть единой интегрированной информационной модели изделия. Электронная документация может поставляться на электронных носителях, например компакт-дисках, или размещаться в глобальной сети Интернет.
Электронное описание изделия (ЭОИ) — ключевое звено CALS, база данных об изделии. В отличие от разрозненного представления данных об изделии в конструкторских, технологических АСУ, ERP, MRP и других системах, решающих частные задачи основной деятельности предприятий, ЭОИ объединяет и систематизирует эти данные. На основе ЭОИ создаются различные частные производные (конструкторско-технологическая спецификация, эксплуатационная документация и т.д.). ЭОИ описывает не только изделие, но и сопряженную с ним среду — инструменты, приспособления, оснастку, технологическое оборудование, системы обеспечения эксплуатации изделия и т.д.
Интерактивное электронное техническое руководство (ИЭТР) - это структурированный комплекс взаимосвязанных технических данных, предназначенный для предоставления в интерактивном режиме справочной и описательной информации об эксплуатационных и ремонтных процедурах. Например, ИЭТР по эксплуатации изделия - это техническое руководство, предоставляемое заказчику в электронной форме на мобильном носителе (CD) либо при помощи Интернет и отображаемое специальным программным средством электронной системой отображения.
Задачи ИЭТР
ИЭТР предназначены для решения следующих задач:
обмен данными между потребителем и поставщиком;
автоматизированный заказ материалов и запасных частей
планирование и учет проведения регламентных работ
диагностика оборудования и поиск неисправностей
обеспечение справочным материалом об устройстве и принципах работы изделия
обеспечение персонала справочными материалами необходимыми для эксплуатации изделия, выполнения регламентных работ и ремонта изделия
обеспечение информацией о технологии выполнения операций с изделием, потребности в необходимых инструментах и материалах, количестве и квалификации персонала
обучение персонала правилам эксплуатации, обслуживания и ремонта изделия
Компоненты ИЭТР
Обычное ИЭТР на промышленное изделие состоит из следующих компонентов:
спецификация изделия
техническое описание деталей, узлов, систем.
инструкция по эксплуатации систем и оборудования.
инструкция по монтажу систем и оборудования.
инструкция по техобслуживанию систем и оборудования.
описание диагностики систем и оборудования.
функция навигации, обеспечивающая контекстно-зависимый поиск.
средства общения потребителя с поставщиками (например, при помощи Интернет).
средства связи и обмена с автоматическими системами диагностики изделий и управления ремонтным оборудованием.
ИЭТР создается с использованием ГОСТ 2.503, ГОСТ 2.505, ГОСТ 19.603, ГОСТ 24.401 и ГОСТ 28.388, ISO 86.32-CGM, а так же стандартов MIL-M-38784 (Manuals, Technical: General Style and Format Requirements), MIL-Q-87270 (Quality Assurance Program: Requirements for Interactive Electronic Technical Manuals and Associated Technical Information).
Для подготовки электронной документации зачастую используются текстовые редакторы или издательские системы. Но такой подход содержит в себе ряд недостатков:
отсутствует возможность сначала сформировать структуру документа и при необходимости управлять ею (последовательность глав, разделов, параграфов), а затем наполнять ее данными,
невозможно организовать коллективную работу над проектом документации (с распределением и контролем выполнения задач),
такая система подготовки документации не интегрирована с используемой на предприятии системой управления данными об изделии.
В рамках CALS-концепции речь идет о преемственности информации на протяжении ЖЦ изделия. Поэтому ИЭТР - это документ, формируемый в значительной степени автоматически на основе конструкторского описания изделия. То есть, процесс подготовки ИЭТР должен представлять собой автоматическую процедуру генерации электронной документации, содержащей информацию из PDM-системы, с возможностью редактирования. Таким образом, обеспечивается преемственность и непротиворечивость информации.
|
Виртуальное производство
Среди несомненных достижений CALS технологии следует отметить легкость распространения передовых проектных решений, возможность многократного воспроизведения частей проекта в новых разработках и др. Разработчики и производители какой-либо продукции могут кооперироваться для того, чтобы вместе выполнить сложный проект или вывести на рынок новый продукт.
Внедрение CALS идеологии в деятельность предприятий должно привести к появлению так называемых виртуальных производств. Виртуальное производство – это новый тип производства, не имеющего фиксированной организационной и территориальной структуры, в которых процесс создания информации для программно управляемого технологического оборудования и самого изготовления изделия, может быть распределен во времени и пространстве между многими предприятиями. Виртуальное предприятие – это форма объединения предприятий и организаций, участвующих в поддержке ЖЦ общего продукта и связанные общими бизнес-процессами на контрактной основе. На таких предприятиях процесс создания спецификаций с информацией для программно управляемого технологического оборудования, достаточной для изготовления изделия, может быть распределен во времени и пространстве между многими проектными студиями.
Технология “виртуальное предприятие” позволяет на контрактной основе быстро создавать временную организационную структуру, обеспечивающую изготовление конкретного изделия. Речь идет об интенсивном взаимодействии реально имеющихся специалистов и подразделений различных предприятий в виртуальном пространстве с помощью новейших информационных и коммуникационных технологий. Это взаимодействие призвано повысить уровень кооперации и координации партнеров, а в конечном итоге, конкурентоспособность производимой ими продукции и, соответственно, прибыль. Предполагается высокая степень стандартизации и интеграции процессов управления самых разных фирм.
Виртуальное предприятие не ведает отраслевых или ведомственных барьеров. С включением заказчиков и подрядчиков в единую открытую организационную структуру границы между взаимодействующими предприятиями становятся весьма нечеткими, прозрачными и подвижными. Требуемый уровень партнерских отношений между поставщиками и клиентами возрастает: преуспевание одних есть необходимое условие преуспевания других. При этом предприятие имеет больше шансов остаться довольным своими поставщиками, если они будут активно участвовать в разработке новых продуктов, услуг и даже стратегий его деятельности.
Пример: использование идеи виртуального продукта на японской фирме Тойота, где в течение 72 часов производится автомобиль по заказу клиента (который для данной модели может выбрать цветовую гамму, отделку салона, мощность двигателя, коробку передач и т.п.).
После завершения работы “виртуальное предприятие” распадается. Одновременно одна фирма может участвовать во многих “виртуальных предприятиях”.
Главная проблема построения виртуальных производств - обеспечение единообразного описания и интерпретации данных, независимо от места и времени их получения в общей системе, имеющей масштабы вплоть до глобальных. Структура проектной, технологической и эксплуатационной документации, языки ее представления должны быть стандартизованными. Тогда становится реальной успешная работа над общим проектом разных коллективов, разделенных во времени и пространстве и использующих разные ИС.
| |
|
|
Скачать 2.04 Mb.