К вопросу о CALS-технологиях

ТЕХНОЛОГИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ

М.В. Давыдова, A.M. Михалёв

Курганский государственный университет

К ВОПРОСУ О CALS-ТЕХНОЛОГИЯХ

Современная промышленность все больше переходит на выпуск продукции индивидуально под конкретную группу потребителей. Стремление к индивидуальному удовлетворению конкретного клиента требует производств, имеющих гибкую структуру бизнес-процессов, что вызывает к жизни новые подходы, концепции и методологии. Одна из таких концепций - CALS превратилась сегодня в целое направление научных исследований.

В связи с этим возникает большое количество вопросов о том, что же такое CALS, что такое CALS-техноло-гии и как же их использовать для практического применения. Для понимания этих вопросов необходимо сделать экскурс в историю возникновения CALS.

В 1985 году Министерство обороны Соединенных Штатов впервые представило стратегию CALS как способ внедрить использование цифровой информации о продуктах при производстве и поддержке оборонных систем.

Согласно нормативного документа [1 ] CALS - это стратегия промышленности, основанная на реорганизации существующих бизнес-процессов в высокоавтоматизированный и интегрированный процесс управления жизненным циклом оборонных систем. Жизненный цикл (ЖЦ) в этом понимании охватывает создание концептуальной модели, проектирование, разработку, производство, поставку и сопровождение оборонных систем.

Цель CALS-технологий состоит в том, чтобы сократить время продвижения оборонных систем на рынок и снизить их полную стоимость, включая стоимость производства и эксплуатации, а также улучшить качество на всем их жизненном цикле. Информационные технологии (IT) - используются для поддержания разделенной среды данных о жизненном цикле изделия, основанной на международных стандартах хранения информации, чтобы максимально упростить создание и управление всей технической информацией об изделии.

Стратегия CALS - это целая философия, направленная на создание рационального подхода управления производством, доступом, обслуживанием, распределением и повторным использованием цифровой технической информации, что позволяет более эффективно создавать, конвертировать, и использовать техническую информацию о жизненном цикле изделия. В этом контексте техническая информация имеет жизненно-важное значение и нужно ее рассматривать как самый ценный актив.

Для достижения поставленных целей стратегия CALS объединяет собой несколько базовых методов:

-системное использование информационных технологий (IT);

-реинжиниринг бизнес-процессов (BPR); -параллельное проектирование (СЕ); -активные рабочие группы (MDG); -электронный обмен данными (EC/EDI). Во всем мире информационные технологии комму-

никаций постоянно эволюционируют. Это - эволюция, основанная на информации. Технический прогресс теперь позволяет нам обрабатывать, хранить, восстанавливать и передавать информацию в любой форме, которая может требоваться, -устно, письменно или визуально - вне зависимости от расстояния, времени и объема.

Это предоставляет огромные новые возможности, которые могут изменить способы взаимодействия, как при производстве того или иного вида изделий, так и во взаимоотношениях между предприятиями-производителями, предприятиями-поставщиками и заказчиками-покупателями. Но ничего не произойдет само собой. От предприятия, поставившего перед собой целью внедрение CALS-технологий, требуется способность принимать координальные решения по самореорганизации, чтобы научиться внедрять новые наукоемкие информационные технологии и использовать возможности, которые они создают. Те, кто не в состоянии принять данный вызов рынка и использовать представленные возможности, не будут преуспевать в современной экономической среде.

Сложность и путаница в понимании термина CALS, видимо, также связана с его эволюцией по времени. В разные исторические периоды, в зависимости от расширяющихся технологических возможностей информационных технологий, направленных на поддержку и совершенствование жизненного цикла продукции, под термином CALS подразумевались разные технологии и возможности (таблица 1).

Таблица 1

Эволюция термина CALS в течение времени

Годы Определения

1985 Компьютерная поддержка логистических систем

1988 Компьютеризированные поставки и поддержка

1993 Поддержка непрерывных поставок и жизненного цикла

1994 Добавлена концепция параллельного проектирования

1995 Бизнес в высоком темпе

2003 Добавлена концепция виртуального предприятия

Итак, подведем итоги.

В США работы по CALS-тexнoлoгиям ведутся с 1985 года в рамках Министерства обороны США. С использованием CALS-тexнoлoгий решаются вопросы информационной интеграции процессов в ходе ЖЦ изделия:

- создание технологий компьютерного проектирования изделий;

100

ВЕСТНИК КГУ, 2008. №3

- улучшение технологической подготовки производства;

- создание электронных архивов;

- разработка системы подготовки (IETM);

- реорганизация текущих бизнес-процессов (BPR);

- внедрение на производстве системы (MRP/ERP);

- интеграция производственного контура (MRP/ERP) с конструкторским контуром и контуром технологической подготовки;

- организация компьютерной поддержки системы эксплуатации.

CALS-технологии позволяют [2]:

- в масштабах промышленности экономить десятки миллиардов долларов в год;

- сократить сроки проведения всех работ на 15-20%.

В настоящий момент в мире действуют более 25 национальных организаций по CALS, в том числе в США, Японии, Канаде, Великобритании, Германии, Швеции, Норвегии, Австралии и других странах, а также в НАТО. В рамках NATO CALS Organization разработан документ, описывающий основные направления развития CALS в НАТО - NATO CALS Handbook («Руководство по применению CALS») [1].

Работа данных организаций направлена на разработку разного уровня нормативно-технической документации по технологиям и стандартам, регламентирующим создание и использование CALS. Таким образом за последние несколько лет разработаны следующие документы: ISO 10303 (Industrial automation systems and integration - Product data representation and exchange), ISO 13584 (Part Library), Def Stan 00-60 (Integrated Logistic Support), MIL-STD-2549 (Configuration Management. Data Interface), MIL-HDBK-61 (Configuration Management. Guidance), AECMA Specification 2000M (International Specification for Materiel Management Integrated Data Processing for Military Equipment), AECMA Specification 1000D (International Specification for Technical Data Publications, Utilising a Common Source Data Base) и т.д.

Условно нормативные документы в области CALS можно разделить на три основные группы:

- стандарты, описывающие общие принципы электронного обмена данными;

- стандарты, регламентирующие технологии обеспечения безопасности данных;

- технические стандарты, определяющие форматы и модели данных, технологии представления данных, способы доступа и использования данных, описывающих изделия, процессы и среду, в которой протекает жизненный цикл изделия.

Исследования в области CALS с точки зрения практической и теоретической науки направлены на создание информационных моделей производимого изделия, сопровождающих изделие не только на всем протяжении производственного цикла, а также и на последующих этапах. Если принять, что модель изделия - это некий объект, способный заменить само изделие для выполнения задачи, не связанной с основным назначением изделия, то возможны различные виды моделей: простая модель, решающая одну задачу, комплексная модель, предназначенная для решения нескольких задач и интегрированная модель, решающая все задачи.

Отметим самые распространенные задачи, для решения которых необходимо создание информационных моделей подобного типа:

- совершенствование стадий жизненного цикла изделия;

- совершенствование процессов на стадиях ЖЦ;

- совершенствование информационной поддержки

стадий ЖЦ;

- совершенствование связей между стадиями ЖЦ;

- использование единой информационной модели изделия (STEP);

- использование единой информационной среды предприятия (SDE);

- реинжиниринг бизнес-процессов (BPR/SADT/ CASE);

- логистика (LSA);

- параллельный инжиниринг (CE,C);

- функциональное моделирование и оптимизация бизнес процессов (IDEF);

- создание систем электронной коммерции и взаимодействия между поставщиком производителем и заказчиком (EC/EDI);

- создание виртуальных предприятий (VP). Помимо создания самих информационных моделей

исследования в области CALS направлены на создание протоколов/стандартов обмена данными между этими моделями и разработку соответствующего программного обеспечения для формализации этих моделей и стандартов обмена.

Обобщая все вышесказанное, CALS - это современная организационная стратегия развития промышленности, основанная на системном использовании информационных технологий на всех стадиях производства продукции и перестройке существующих бизнес-процессов в высокоавтоматизированный и интегрированный процесс управления жизненным циклом продукции.

Список литературы

1. NATO CALS Handbook, Version 2, June 2000 1.0. - 342 p.

2. Дмитров В.И. Опыт внедрения CALS за рубежом //Автоматизация

проектирования, 1997. - № 1.

М.В. Давыдова, А.М. Михалёв

Курганский государственный университет

КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ И СИСТЕМ ПОДДЕРЖКИ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА ИЗДЕЛИЙ ПО ФУНКЦИОНАЛЬНОМУ ПРИЗНАКУ И СОСТАВУ РЕШАЕМЫХ ЗАДАЧ

Жизненный цикл изделия - совокупность этапов или последовательность бизнес-процессов, через которые проходит это изделие за время своего существования: маркетинговые исследования, составление технического задания, проектирование, технологическая подготовка производства, изготовление, поставка, эксплуатация, утилизация. Идеология CALS состоит в отображении реальных бизнес-процессов на виртуальную информационную среду, где эти процессы реализуются в виде компьютерных систем автоматизированной поддержки (САП) и автоматизированного проектирования (САПР), а информация существует только в электронном виде.

В июне 2005 г приказом ректора КГУ открыта специализированная научно-исследовательская лаборатория «CALS-технологии в машиностроении», задачей которой стало исследование и содействие внедрению на машиностроительных предприятиях CALS-технологий. В рамках работы лаборатории налажены деловые контакты с ведущими разработчиками программного обеспе-

СЕРИЯ «ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ», ВЫПУСК 4

101