Технология непрерывной информационной поддержки жизненного цикла строительного объекта

5/2011 ВЕСТНИК

_МГСУ

технология непрерывной информационной поддержки жизненного цикла строительного объекта

TECHNOLOGY OF CONTINUOUS INFORMATION SUPPORT OF LIFE CYCLE OF CONSTRUCTION OBJECT

a.b. Гинзбург, е.и. Нестерова

A.V. Ginzburg, E.I. Nesterova

ГОУ ВПО МГСУ

В статье рассмотрена технология применения непрерывной информационной поддержи жизненного цикла строительного объекта. Показана необходимость комплексного подхода к анализу этапов существования строительного объекта.

In article examines the technology of application continuous information is considered support construction object life cycle. The need for complex engineering to studies of construction object life cycle has been proved.

Традиционно существующие в строительстве информационные системы базировались на поддержке тех или иных этапов инвестиционного цикла. Жизненный цикл инвестиционного проекта - промежуток времени от момента появления инвестиционного проекта до его завершения. Этот цикл обычно делится на фазы: концептуальная фаза, планирование и проектирование, реализация, завершение. Инвестиционный цикл разделяют на стадии: предпроектную, инженерные изыскания, проектирование, производство строительно-монтажных работ, пуско-наладочные работы.

Существенным недостатком традиционных подходов является то, что сбор и обработка информации об объекте "обрываются" после его ввода в эксплуатацию. На самом деле, в этот момент начинается наиболее длительный и не менее сложный этап существования объекта - этап функционирования в режиме рабочих нагрузок. Весьма важно учесть, что этап эксплуатации предшествует и является информационной базой для еще одного, традиционно "строительного" этапа - этапа реконструкции или демонтажа отслужившего свой срок объекта. На практике "разрыв" информационного обеспечения в жизненном цикле от предпроектной стадии до сноса объекта существенно осложняет реализацию последних этапов, значительно влияет на их качество и эффективность.

Технологии непрерывной информационной поддержки жизненного цикла продукта - CALS-технологии (Continuous Acquisition and Life cycle Support) призваны служить средством, интегрирующим автоматизированные системы в единую многофункциональную систему. Цель применения CALS-технологий - повышение эффективности деятельности участников создания, производства и пользования продуктом.

Все программные продукты, используемые в CALS-технологиях, можно разделить на две большие группы:

1. программные продукты, используемые для создания и преобразования информации об изделиях, производственной среде и производственных процессах, применение которых не зависит от реализации CALS-технологий;

2. 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:

• 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 конструирования и изготовления рабочей конструкторской 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).

На рынке программных средств перечисленные выше группы программных продуктов представлены достаточно широко.

Ко второй группе принадлежат программные средства и системы:

• 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.

В чем выражается повышение эффективности?

Во-первых, повышается качество изделий за счет более полного учета имеющейся информации при проектировании и принятии управленческих решений. Так, обоснованность решений, принимаемых в автоматизированной системе управления предприятием (АСУП), будет выше, если ЛПР (лицо, принимающее решение) и соответствующие программы АСУП имеют оперативный доступ не только к базе данных АСУП, но и к базам данных других автоматизированных систем (САПР, АСТПП и АСУТП) и, следовательно, могут оптимизировать планы работ, содержание заявок, распределение исполнителей, выделение финансов и т.п. При этом под оперативным доступом следует понимать не просто возможность считывания данных из БД, но и легкость их правильной интерпретации, т.е. согласованность по синтаксису и семантике с протоколами, принятыми в АСУП. То же относится и к другим системам, например, технологические подсистемы должны с необходимостью воспринимать и правильно интерпретировать данные, поступающие от подсистем автоматизированного

5/2011 ВЕСТНИК

_МГСУ

конструирования. Этого не так легко добиться, если основное предприятие и организации-смежники работают с разными автоматизированными системами.

Во-вторых, сокращаются материальные и временные затраты на проектирование и изготовление продукции. Применение CALS-технологий позволяет существенно сократить объемы проектных работ, так как описания ранее выполненных удачных разработок компонентов и устройств, многих составных частей оборудования, машин и систем, проектировавшихся ранее, хранятся в базах данных сетевых серверов, доступных любому пользователю CALS-технологии. Доступность опять же обеспечивается согласованностью форматов, способов, руководств в разных частях общей интегрированной системы. Кроме того, появляются более широкие возможности для специализации предприятий, вплоть до создания виртуальных предприятий, что также способствует снижению затрат.

В-третьих, существенно снижаются затраты на эксплуатацию, благодаря реализации функций интегрированной логистической поддержки. Существенно облегчается решение проблем ремонтопригодности, интеграции продукции в различного рода системы и среды, адаптации к меняющимся условиям эксплуатации и т.п.

Эти преимущества интеграции данных достигаются применением современных CALS-технологий.

Промышленные автоматизированные системы могут работать автономно, и в настоящее время так обычно и происходит. Однако эффективность автоматизации будет заметно выше, если данные, генерируемые в одной из систем, будут доступны в других системах, поскольку принимаемые в них решения станут более обоснованными.

Чтобы достичь должного уровня взаимодействия промышленных автоматизированных систем требуется создание единого информационного пространства (ЕИП) в рамках как отдельных предприятий, так и, что более важно, в рамках объединения предприятий. Единое информационное пространство обеспечивается благодаря унификации как формы, так и содержания информации о конкретных изделиях на различных этапах их жизненного цикла.

ЕИП должно обладать следующими свойствами:

• Вся информация представлена в электронном виде;

• ЕИП охватывает всю информацию, созданную об изделии;

• ЕИП является единственным источником данных об изделии (прямой обмен данными между участниками ЖЦ исключен);

• ЕИП строится только на основе международных, государственных и отраслевых информационных стандартов;

• Для создания ЕИП используются программно-аппаратные средства, уже имеющиеся у участников ЖЦ;

• ЕИП постоянно развивается.

Стратегия CALS предусматривает двухэтапный план создания ЕИП:

1. Автоматизация отдельных процессов (или этапов) ЖЦ изделия и представление данных на них в электронном виде;

2. Интеграция автоматизированных процессов и относящихся к ним данных, уже представленных в электронном виде, в рамках ЕИП.

Развитие в России CALS-технологий невозможно без создания комплекса соответствующих стандартов. Поэтому Госстандартом России и Минпромнауки России было принято решение о совместном финансировании разработки в 1999-2001 гг. ряда первоочередных стандартов, которые открывают путь к внедрению CALS-технологий в

отечественной промышленности. В настоящее время разработаны и проходят апробацию первые стандарты и методические рекомендации в области CALS.

Правительством РФ утвержден комплекс первоочередных мероприятий по разработке и апробации нормативно-правовой, научно-методической и программно-технической базы, обеспечивающей внедрение CALS-технологий в различных отраслях промышленности.

Литература:

1. Норенков И.П., Кузьмик П.К. Информационная поддержка наукоемких изделий (CALS-технологии) — М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002.

2. Колчин А.Ф., Овсянников М.В., Стрекалов А.Ф., Сумароков С.В. Управление жизненным циклом продукции. - М.: Анахарсис, 2002.

3. Давыдов А.Н., Барабанов В.В., Судов Е.В. CALS-технологии: Основные направления развития - РИА "Стандарты и Качество", 2006.

The literature:

1. Norenkov I.P., Kuzmik P. K. Information support of the high technology products (CALS-technology) - M: Publishing house of MGTU of AD Bauman, 2002.

2. Kolchin A.F., Ovsyannikov M. V, Strekalov A.F., Sumarokov S.V. Management production life cycle. - M: Анахарсис, 2002.

3. Davydov A.N., Drums of Century B, Sudov E.V. of CALS-technology: the Basic directions of development - RIA "Standards and Quality", 2006.

Ключевые слова: CALS-технологии, CAE, CAD, CAM, системы, повышение эффективности, жизненный цикл, автоматизация систем, единое информационное пространство, строительный объект.

Key words: CALS-technologies, CAE, CAD, CAM, systems, efficiency increase, life cycle, automation of systems, uniform information field, construction object.

Авторы:

Гинзбург Александр Витальевич, доктор технических наук, профессор, заместитель руководителя Комплекса развития системы ДПО (ГОУВПО МГСУ); 129337, Россия, г. Москва, Ярославское шоссе, д.26; тел. +7 (495) 7490026; e-mail: ginav@mgsu.ru Нестерова Елена Игоревна, аспирант кафедры ИСТАС (ГОУВПО МГСУ); 129337, Россия, г. Москва, Ярославское шоссе, д.26; e-mail: nesterovaei@mgsu.ru

Рецензент: ЧулковВ.О., д.т.н., проф., ГОУ ВПО МГАКХиС.