Принципы и технологии информационной поддержки жизненного цикла продукции на всех его стадиях

Реферат

CALS (Continuous Acquisition and Lifecycle Support — непрерывная информационная поддержка поставок и жизненного цикла) означает совокупность принципов и технологий информационной поддержки жизненного цикла продукции на всех его стадиях. Русскоязычный аналог понятия CALS — Информационная Поддержка жизненного цикла Изделий (ИПИ).

В последнее время за рубежом наряду с CALS используется также термин Product Lifecycle Management (PLM).

  • Цель внедрения CALS — минимизация затрат в ходе жизненного цикла изделия, повышение его качества и конкурентоспособности.
  • 1.1 CALS в России

    Россия существенно отстает от ведущих промышленно развитых стран в части внедрения современных ИТ, в том числе технологий CALS. Это отставание чревато далеко идущими негативными последствиями, прежде всего, высокой вероятностью резкого сокращения экспортного потенциала российских производителей наукоемкой продукции, вплоть до полного вытеснения их с международного рынка.

    Мировой рынок полностью отторгнет продукцию, не снабженную электронной документацией и не обладающую средствами интегрированной логистической поддержки постпроизводственных стадий жизненного цикла. Уже сегодня многие иностранные заказчики отечественной продукции выдвигают требования, удовлетворение которых невозможно без внедрения CALS-технологий:

    — представление конструкторской и технологической документации в электронной форме;

    — представление эксплуатационной и ремонтной документации в форме интерактивных электронных технических руководств, снабженных иллюстрированными электронными каталогами запасных частей и вспомогательных материалов и средствами дистанционного заказа запчастей и материалов;

    — организация интегрированной логистической поддержки изделий на постпроизводственных стадиях их жизненного цикла;

    — наличие и функционирование электронной системы каталогизации продукции;

    — наличие на предприятиях соответствующих требованиям стандартов ИСО 9000:2000 систем менеджмента качества и т. д.

    5 стр., 2025 слов

    Информационные технологии электронного офиса

    ... планирования); АСУП; EIS. 2 Информационные технологии электронного офиса: понятие, основные компоненты и их назначение Информационная технология автоматизированного офиса — организация и поддержка коммуникационных ... единого технологического процесса; управление качеством продукции; управление хранением исходных материалов и произведенной продукции по технологическим подразделениям; управление ...

    Выполнение этих требований предопределяет необходимость внедрения на отечественных предприятиях CALS-технологий в полном объеме.

    2. CALS-ТЕХНОЛОГИИ. ПРЕДПОСЫЛКИ

    В течение многих десятков лет общепринятой формой представления результатов интеллектуальной деятельности людей и инструментом их информационного взаимодействия являлась бумажная документация. Ее созданием были заняты (и заняты по сей день) миллионы инженеров, техников, служащих на промышленных предприятиях, в государственных учреждениях, коммерческих структурах. С появлением компьютеров начали создаваться и широко внедрялись разнообразные средства и системы автоматизации выпуска бумажной документации: системы автоматизированного проектирования (САПР) — для изготовления чертежей, спецификаций, технологической документации; системы автоматизированного управления производством (АСУП) — для создания планов производства и отчетов о его ходе; офисные системы — для подготовки текстовых и табличных документов и т. д.

    Однако к концу ХХ века стало ясно, что все эти достаточно дорогостоящие средства не оправдывают возлагающихся на них надежд: разумеется, некоторое повышение производительности труда происходит, однако не в тех масштабах, которые прогнозировались. Дело в том, что они не решают проблем информационного обмена между различными участниками жизненного цикла изделия (заказчиков, разработчиков, производителей, эксплуатационников и т. д.).

    При переносе данных из одной автоматизированной системы в другую требуются большие затраты труда и времени для повторной кодировки, что приводит к многочисленным ошибкам. Оказалось, что разные системы “говорят на разных языках” и плохо понимают друг друга. Более того, выяснилось, что бумажная документация и способы представления информации на ней ограничивают возможности использования современных ИТ. Так, трехмерная модель изделия, создаваемая в современной САПР, вообще не может быть адекватно представлена на бумаге.

    С другой стороны, по мере усложнения изделий происходит резкий рост объемов технической документации. Сегодня эти объемы измеряются тысячами и десятками тысяч листов, а по некоторым изделиям (например, кораблям) — тоннами. При использовании бумажной документации возникают значительные трудности при поиске необходимых сведений, внесении изменений в конструкцию и технологии изготовления изделий. Возникает множество ошибок, на устранение которых затрачивается много времени. В результате резко снижается эффективность процессов разработки, производства, эксплуатации, обслуживания, ремонта сложных наукоемких изделий (Рисунок 1).

    Возникают трудности во взаимодействии заказчиков (в первую очередь — государственных учреждений) и производителей как при подготовке, так и при реализации контрактов на поставки сложной техники.

    Рисунок 1 — Объемы документации и эффективность инженерной деятельности

    Для преодоления этих трудностей потребовались новые концепции и новые идеи. Среди них базовой стала идея информационной интеграции стадий жизненного цикла продукции (изделия), которая и легла в основу CALS. Она состоит в отказе от “бумажной среды”, в которой осуществляется традиционный документооборот, и переходе к интегрированной информационной среде, охватывающей все стадии жизненного цикла изделия. Информационная интеграция заключается в том, что все автоматизированные системы, применяемые на различных стадиях жизненного цикла, оперируют не с традиционными документами и даже не с их электронными отображениями (например, отсканированными чертежами), а с формализованными информационными моделями, описывающими изделие, технологии его производства и использования. Эти модели существуют в интегрированной информационной среде в специфической форме информационных объектов. Системы, которым для их работы нужны те или иные информационные объекты, по мере необходимости могут извлекать их из интегрированной информационной среды, обрабатывать, создавая новые объекты, и помещать результаты своей работы в ту же интегрированную информационную среду (Рисунки 2 и 3).

    7 стр., 3289 слов

    Жизненный цикл информационных систем

    ... программных компонентов, документации), определяемого заданными для данной стадии требованиями. Соотношение между процессами и стадиями также определяется используемой моделью жизненного цикла ИС. Согласно методологии, предлагаемой Rational Software, жизненный цикл информационной системы подразделяется ...

    Чтобы все это было возможно, информационные модели и соответствующие информационные объекты должны быть стандартизованы.

    Интегрированная информационная среда представляет собой совокупность распределенных баз данных, в которой действуют единые, стандартные правила хранения, обновления, поиска и передачи информации, через которую осуществляется безбумажное информационное взаимодействие между всеми участниками жизненного цикла изделия. При этом однажды созданная информация хранится в интегрированной информационной среде, не дублируется, не требует каких-либо перекодировок в процессе обмена, сохраняет актуальность и целостность.

    Рисунок 2 — Взаимодействие в информационной среде

    Очевидно, что такой подход представляет собой своего рода революцию в организации взаимодействия всех участников жизненного цикла сложных наукоемких изделий.

    Революционность подхода состоит в том, что многие поколения конструкторов, технологов, производственников воспитаны на основе совершенно другой культуры, базирующейся на сотнях стандартов ЕСКД, ЕСТД, СРПП, детально регламентирующих ведение дел с использованием бумажной документации. В условиях применения CALS эта культура должна претерпеть коренные изменения:

    — появляются принципиально новые средства инженерного труда;

    — полностью изменяется организация и технология инженерных работ;

    — должна быть существенно изменена, то есть дополнена и частично переработана нормативная база;

    — тысячи специалистов должны быть переучены для работы в новых условиях и с новыми средствами труда.

    Для подготовки и осуществления этой революции, сулящей многократное повышение эффективности процессов жизненного цикла изделий, необходимо выполнить комплекс организационных, научно-исследовательских, проектных и иных работ, направленных на создание новой культуры инженерной деятельности.

    В этом комплексе первоочередной проблемой является формирование нормативно-правовой базы, узаконивающей новые способы и средства информационного обмена, заменяющие традиционный бумажный документооборот. Такую базу образуют стандарты и инструктивно-методические материалы, регламентирующие упомянутые способы и средства, форматы данных, их логическую структуру, процедуры информационного обмена, способы обеспечения достоверности и легитимности данных и т. д. Все это необходимо для того, чтобы электронные документы и данные имели ту же юридическую силу, что и обычные бумажные документы. Кроме того, одна из важнейших задач стандартизации в рассматриваемой сфере — обеспечение информационной совместимости различных автоматизированных систем.

    12 стр., 5585 слов

    Испытания изделий электронной техники

    ... и вид дефекта. Большинство методов испытаний изделий электронной техники являются либо разрушающими, либо значительно сокращающими технический ресурс изделий. Также в связи с ... использованием аттестованного испытательного оборудования. По результатам испытаний оформляют акт, отчет и определяют возможность предъявления изделия на приемочные испытания. Приемочные испытания также являются контрольными ...

    К настоящему времени CALS-технологии образуют самостоятельное направление в области ИТ. За рубежом создана нормативно-правовая база этого направления, которую составляют серии международных стандартов ISO, государственные стандарты и нормативные документы военного министерства США, НАТО, Великобритании и ряда других стран. Общее число этих стандартов — многие десятки и даже сотни, причем объемы документов подчас исчисляются тысячами страниц. На их разработку правительства и ведущие корпорации Запада израсходовали суммы, превышающие 1 млрд. долл., и эта работа продолжается.

    3. ПРЕИМУЩЕСТВА CALS

    Технологии, стандарты и программно-технические средства CALS обеспечивают эффективный и экономичный обмен электронными данными и безбумажными электронными документами, что дает следующие преимущества:

    — возможность параллельного выполнения сложных проектов несколькими рабочими группами (параллельный инжиниринг), что существенно сокращает время разработок;

    — планирование и управление многими предприятиями, участвующими в жизненном цикле продукции, расширение и совершенствование кооперационных связей (электронный бизнес);

    — резкое сокращение количества ошибок и переделок, что приводит к сокращению сроков реализации проектов и существенному повышению качества продукции;

    — распространение средств и технологий информационной поддержки на послепродажные стадии жизненного цикла — интегрированная логистическая поддержка изделий.

    Как видим, внедрение CALS-технологий приводит к существенной экономии и получению дополнительной прибыли. Поэтому эти технологии и их отдельные компоненты широко применяются в промышленности развитых стран. Вот некоторые количественные оценки эффективности внедрения CALS в промышленности США:

    — прямое сокращение затрат на проектирование на 10 — 30%;

    — сокращение времени разработки изделий на 40 — 60%;

    — сокращение времени вывода новых изделий на рынок на 25 — 75%;

    — сокращение доли брака и объема конструктивных изменений на 20-70%.

    — сокращение затрат на подготовку технической документации до 40%;

    — сокращение затрат на разработку документации до 30%.

    По зарубежным данным, потери, связанные с несовершенством информационного взаимодействия с поставщиками, только в автомобильной промышленности США составляет порядка 1 млрд. долл. в год. Аналогичные потери имеют место и в других отраслях промышленности.

    В тех же источниках указывается, что затраты на разработку реактивного двигателя GE 90 для самолета «Боинг-777» составили 2 млрд. долл., а разработка новой модели автомобиля компании «Форд» стоит от 3 до 6 млрд. долл. Это означает, что экономия от снижения прямых затрат на проектирование только по двум указанным объектам может составить от 500 млн. до 2,2 млрд. долл.

    8 стр., 3940 слов

    Текстильная промышленность китая

    ... млрд долл. (23,1%). С января по сентябрь 2011 г. валовая продукция текстильной промышленности КНР выросла на 29% к уровню января-сентября 2010 г. По данным Министерства промышленности и информатизации Китая, ... совершенную технологию и оборудование, но также создавать свои собственные фирменные марки на мировом рынке. 6. Продвижение практики экологически чистого производства и сокращение потребления ...

    Как видим, внедрение CALS-технологий приводит к существенной экономии и получению дополнительной прибыли. Поэтому эти технологии и их отдельные компоненты широко применяются в промышленности развитых стран. Так, из числа 500 крупнейших мировых компаний, входящих в перечень Fortune 500, почти 100% используют такой важнейший компонент CALS, как средства PDM (Product Data Management — «управление данными об изделии»).

    Среди предприятий с годовым оборотом свыше 50 млн. долл. такие системы используют более 80%.

    ЗАКЛЮЧЕНИЕ

    Как видим, внедрение CALS-технологий приводит к существенной экономии и получению дополнительной прибыли. Поэтому эти технологии и их отдельные компоненты широко применяются в промышленности развитых стран.

    К настоящему времени CALS-технологии образуют самостоятельное направление в области ИТ. За рубежом создана нормативно-правовая база этого направления, которую составляют серии международных стандартов ISO, государственные стандарты и нормативные документы военного министерства США, НАТО, Великобритании и ряда других стран. Общее число этих стандартов — многие десятки и даже сотни, причем объемы документов подчас исчисляются тысячами страниц. На их разработку правительства и ведущие корпорации Запада израсходовали суммы, превышающие 1 млрд. долл., и эта работа продолжается.

    1 Левин А.И., Судов Е.В.- Журнал: Директор информационной службы, №11, 2002 год

    2 НИЦ CALS-технологий «Прикладная логистика» [Электронный ресурс]: — Режим доступа: http://www.cals.ru/ -Загл. с экрана. — Яз. рус.

    3 Левин А.И., Судов Е.В.-Журнал: Технологические системы, №4, 2004, Киев

    4 Алексей Яцкевич, Дмитрий Страузов-Журнал: САПР и Графика, № 6, 2002 год

    5 Издательство «Открытые системы» [Электронный ресурс]: — Режим доступа: http://www.osp.ru -Загл. с экрана. — Яз. рус.

    6 Dipl. Ing. Antti Saaksvuori: Product Lifecycle Management Third Edition.

    7 CALS (DOD) — Wikipedia, the free encyclopedia [Электронный ресурс]: — Режим доступа: http://en.wikipedia.org/wiki/CALS_(DOD) -Загл. с экрана. — Яз. англ.

    8 John Stark: Product Lifecycle Management: 21st Century Paradigm for Product Realisation

    9 Daily PLM Think Tank Blog [Электронный ресурс]: — Режим доступа: http://plmtwine.com -Загл. с экрана. — Яз. англ.

    10 Beyond PLM Blog — Information and Comments About Engineering And Manufacturing Software by Oleg Shilovitsky… [Электронный ресурс]: — Режим доступа: http://beyondplm.com -Загл. с экрана. — Яз. англ.

    Технология интегрированного информационного пространства и управления данными; программное обеспечение CALS. Этапы жизненного цикла изделий и промышленные автоматизированные системы. Интерактивные электронно-технические руководства, стандарты ISO/IEC.

    реферат