Информационное обеспечение жизненного цикла авиационного изделия в системе CALS-технологий

2007

НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК МГТУ ГА серия Студенческая наука

№ 124

УДК 629.7.048.36

ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА АВИАЦИОННОГО ИЗДЕЛИЯ В СИСТЕМЕ CALS-ТЕХНОЛОГИЙ

В.А. КОРОТКОВ

Статья представлена доктором технических наук, профессором Чинючиным Ю.М.

Статья подготовлена под руководством доктора технических наук, профессора Чинючина Ю.М.

Статья посвящена вопросам информационного обеспечения жизненного цикла авиационного изделия. Рассматриваются преимущества и проблемы применения CALS-технологий на стадии эксплуатации авиационной техники.

Авиационная техника на сегодняшний день является наиболее наукоёмкой продукцией на авиационном рынке. Из года в год растут и предъявляемые к ней требования как с точки зрения безопасности и эффективности использования, надёжности, эксплуатационной технологичности и др., так и в части информационного сопровождения продукции, так называемых CALS-технологий.

В свою очередь значительное развитие системы диагностики и неразрушающего контроля требует получения более полной информации о предшествующих моменту контроля состояниях и свойствах объекта диагностирования.

Ввиду того, что компьютерные технологии в последнее время всё более активно внедряются в процессы проектирования pD-моделирование), создания авиационной техники (программы по обработке и расчёту электронных моделей элементов ЛА), её производства (внедрение станков с ЧПУ, использование электронных измерительных комплексов и др.), возникает вопрос о том, как можно использовать данную информацию на стадии эксплуатации (ТОиР) авиационной техники.

Важными в этих условиях являются такие аспекты, как обучение обслуживающего персонала методам и приёмам работы с электронной документацией, обеспечение соответствия предоставляемой информации требованиям международных и государственных стандартов, обеспечение эффективного взаимодействия производителя и потребителя данного изделия.

Первые понятия о концепции CALS (Computer Aided Logistic Support - компьютерное обеспечение процесса поставок) появились в 80-х годах прошлого века в рамках работ по созданию механизмов совершенствования материально-технического обеспечения вооружённых сил США. В ходе выполнения этих работ была поставлена задача сокращения расходов на организацию информационного взаимодействия правительственных учреждений США с частными фирмами (при формализации требований к военной технике, её заказу, а также поставкам и последующей эксплуатации).

Позднее концепция CALS получила другую, более всеобъемлющую, расшифровку -Continuous Acquisition and Life cycle Support (непрерывные поставки и информационная поддержка жизненного цикла изделий), которая сейчас достаточно широко распространена. Кроме того, сейчас широко распространена и концепция PLM (Product Lifecycle Management - управление жизненным циклом (ЖЦ) изделия), которая, по своей сути, является аналогом концепции CALS. В России концепция CALS получила аббревиатуру ИПИ (информационная поддержка жизненного цикла изделий).

Для реализации взаимодействия в рамках ИПИ (CALS) технологий создается интегрированная информационная среда (ИИС), которая направлена на обеспечение непрерывного обмена данными между Заказчиком, Производителями и Потребителями, а также на повышение эф-

фективности управления, сокращение бумажного документооборота и расходов на его ведение.

Таким образом, концепция ИПИ (CALS) основана на использовании единого информационного пространства и обеспечении единообразных способов управления процессами и взаимодействия участников жизненного цикла продукции в соответствии с требованиями международных стандартов, регламентирующих правила управления, взаимодействия и обмена данными.

При этом ИИС представляет собой распределенное хранилище данных, существующее в сетевой компьютерной системе, охватывающей все службы и подразделения предприятия, связанные с процессами ЖЦ изделий. В ИИС действует единая система правил представления, хранения и обмена информацией, в соответствии с которыми протекают информационные процессы, сопровождающие и поддерживающие ЖЦ изделия на всех его этапах.

Главный принцип ИПИ (CALS) технологий: информация, однажды возникшая на каком-либо этапе ЖЦ, сохраняется в ИИС и становится доступной всем участникам этого и других этапов (в соответствии с имеющимися у них правами пользования этой информацией). Это позволяет избежать дублирования, перекодировки и несанкционированных изменений данных, а также связанных с этими процедурами ошибок и обеспечить сокращение затрат труда, времени и финансовых ресурсов. При этом участники информационного взаимодействия могут быть территориально удалены друг от друга и находиться в разных городах и даже государствах, а совместно используемая ими информация может быть очень разнородной.

В настоящее время в мире функционируют несколько десятков организаций из различных стран, занимающихся вопросами развития CALS-технологий. Работа различных организаций в сфере CALS координируется наиболее авторитетными международными организациями, в число которых входит и ISO, занимающаяся международной координацией в области стандартизации.

С 90-х гг. прошлого века по настоящее время в мире ведутся десятки проектов по внедрению CALS-технологий. К числу таких наиболее известных проектов можно отнести:

• разработку аэробуса А380 концерном Airbus;

• интеграцию процессов разработки и изготовления изделий в корпорациях General Motors, Hughes Aircraft, Pratt & Whitney; Rolls Royce и др.;

• создание космического телескопа Hubble и др.

Ряд проектов по внедрению ИПИ (CALS) технологий ведётся и в России.

В различных источниках отмечаются следующие основные выгоды, которые получают предприятия от внедрения CALS-технологий:

• повышение эффективности операций анализа и обработки информации о сложных изделиях;

• интеграция процессов информационного сопровождения жизненного цикла изделия;

• переход от бумажного документооборота к электронному.

За счёт этого при внедрении CALS-технологий:

снижаются расходы и трудоёмкость проектирования и освоения производства новых сложных изделий, а также на подготовку технической документации (до 30-40%);

сокращаются сроки выпуска новых сложных изделий и их представления на рынок сбыта (до 75%).

Жизненный цикл современных информационных технологий очень короток - каждый год появляются новые решения в области средств хранения информации и их обработки. «Консервативными» (в виде чертежей) остаются пока средства представления информации об изделиях в электронной форме, зафиксированные в стандартах ISO 10303, части 101, 201, 202, 301, 302.

Изменения, вносимые в отечественную ЕСКД, должны обеспечивать:

применение современных методов и средств проектирования изделий;

равноправное использование электронных и бумажных конструкторских документов;

обмен конструкторской документацией без ее переоформления;

возможность автоматизированной обработки КД.

Следует отметить, что кодификация всех документов является обязательным условием создания баз данных по изделиям, их спецификаций и изменений.

Жизненный цикл изделий для авиационной техники включает в себя исследование и определение концепции наукоемкого изделия (летательного аппарата или авиационного двигателя), проверку реализуемости проекта (т.е. осуществление планирования логистической поддержки), проектирование и производство, испытания, обучение персонала, ввод в эксплуатацию, проведение ТОиР, модернизацию, вывод из работы, замену, демонтаж и утилизацию.

В настоящее время одной из основных проблем в применении CALS-технологий на стадии эксплуатации авиационной техники является создание «электронного образа» (электронных формуляров и паспортов) летательного аппарата, т.е. информационного пространства, которое бы отражало его реальное состояние.

Основными элементами информационного пространства будут являться:

• базовое электронное руководство по ТО;

• базовое электронное руководство по ремонту;

• электронный формуляр летательного аппарата и авиадвигателя;

• электронные паспорта агрегатов.

В заключение хотелось бы отметить, что использование в процедурах поддержки ЖЦИ стандартов CALS нацелено на обеспечение электронного обмена данными внутри и между предприятиями во всей цепи «Изготовитель - Поставщик - Эксплуатант», но сложившаяся на сегодняшний период времени ситуация в ГА показывает, что в условиях наличия большого стареющего парка ВС активному внедрению CALS-технологий препятствует прежняя бумажная система документации и инертность изготовителей в этом вопросе. Очень часто сами эксплуатанты вынуждены создавать электронные формуляры и паспорта ЛА, АД и агрегатов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Братухин А.Г. Перспективы развития авиационного комплекса России // Авиационная промышленность. № 11-12. 1995.

2. Злыгарев В.А. Информационные технологии - основа обновления российской промышленности // Вестник машиностроения. №5. 1998.

3. Братухин А.Г. и др. CALS в авиастроении - М.: МАИ, 2000.

INFORMATIONAL AIDED OF LIFE CYCLE AVIATION MANUFACTURE IN SYSTEM OF CALS- TECHNOLOGIES

Korotkov V.A.

This article devotes questions informational aided of life cycle aviation manufacture, briefly review preferences and problems of use CALS- technologies during exploitation aviation techniques.

Сведения об авторе

Коротков Василий Александрович, 1981 г.р., окончил ЕАТК ГА им. В.П. Чкалова (2002), магистрант 6 курса механического факультета МГТУ ГА, область научных интересов - информационное обеспечение процессов эксплуатации воздушного транспорта.