Применение CALS-технологии для информационной поддержки сложных технических изделий

В настоящее время в промышленно развитых странах широко распространяются информационные CALS-технологии сквозной поддержки продукции на всех этапах ее ЖЦ.

CALS (Continuous Acquisition and Life Cycle Support) — это современный подход к проектированию и производству высокотехнологичной и наукоёмкой продукции, основанный на использовании единого информационного пространства, обеспечивающий взаимодействие всех участников этого цикла (заказчиков продукции, поставщиков, производителей, эксплуатационных и ремонтных предприятий; транспортных и складских предприятий). Это технологии совместного использования и обмена информацией (информационной интеграции) об изделиях и процессах, выполняемых в ходе ЖЦ изделий [8, с.4−7].

В основе CALS-технологий лежит использование комплекса единых информационных моделей, стандартизация способов доступа к информации и ее корректной интерпретации, обеспечение безопасности информации, а также юридические вопросы совместного использования информации (в том числе интеллектуальной собственности).

Эти технологии позволяют существенно упростить проектирование, производство, продажу, эксплуатацию и сервисное обслуживание изделий и существенно повысить производительность труда.

CALS-технологии реализуют системный подход, в рамках которого ставится и решается задача поддержки всех процессов в ЖЦ изделия (от замысла до утилизации), не ограничиваемая рамками одного предприятия и географическими границами.

Преимущества внедрения CALS-технологий:

• 1. Один проект может выполняться несколькими рабочими группами, что приводит к сокращению времени, затраченного на разработку;
• 2. Возможность планирования и управления большим количеством предприятий, которые так или иначе принимают участие в ЖЦ изделия. Эффективность деятельности предприятия в таком случае повышается за счет ускорения процессов использования информации, подготовленной партнерами, сокращения затрат на повторные ввод и обработку информации, исключения возможных потерь информации, связанных с изменением состава участников долгосрочных проектов и утратой уже достигнутых результатов;
• 3. Уменьшается количество производственных ошибок. Это приводит к сокращению сроков реализации проектов и существенному повышению качества продукции;
• 4. Послепродажные стадии жизненного цикла обеспечиваются информационной поддержкой;
• 5. Сокращение затрат и трудоемкости процессов технической подготовки и производства новых изделий;
• 6. Новые конкурентоспособные изделия выходят на рынок быстрее, повышается качество продуктов, спроектированных и произведенных в интегрированной среде с использованием современных компьютерных технологий и имеющих средства информационной поддержки на постпроизводственных стадиях ЖЦ;
• 7. Уменьшение количества бракованных изделий и затрат, связанных с внесением изменений в конструкцию изделия;
• 8. Увеличение объемов продаж изделий. Рынки сбыта увеличиваются за счет новых возможностей кооперации, которые реализуются с помощью современных средств телекоммуникации, позволяющих преодолеть географические и национальные барьеры
• 9. Сокращение затрат на эксплуатацию, обслуживание и ремонт изделий.

Концепция CALS включает [8, с.7]:

• · базовые принципы CALS;
• · базовые управленческие технологии;
• · базовые технологии управления данными.

Рисунок 1.1 «Взаимосвязь ЖЦ изделия с принципами CALS» .

Базовые принципы CALS включают:

• · использование интегрированной информационной среды (ИИС) для обеспечения системной информационной поддержки ЖЦ изделия;
• · стандартизацию информационного описания субъектов и объектов ЖЦ изделия;
• · ориентацию на готовые коммерческие программно-технические решения;
• · электронное представление информации, использование электронно-цифровой подписи;
• · постоянное совершенствование бизнес-процессов на всех стадиях жизненного цикла изделия, целью которого является сокращение сроков вывода изделий на рынок и максимальное удовлетворение требований заказчика.

К базовым управленческим технологиям относятся технологии:

• 1. Управление проектами и ресурсами;
• 2. Управление качеством;
• 3. Управление конфигурацией;
• 4. Интегрированная логистическая поддержка.

К базовым технологиям управления данными относятся технологии управления данными об изделии, процессах, ресурсах, используемые при реализации управленческих технологий.

Информационное взаимодействие между участниками ЖЦ должно осуществляться в рамках ИИС.

ИИС — это совокупность распределенных информационных ресурсов участников жизненного цикла. В ИИС правила хранения, обновления, поиска и передачи информации стандартизированы и едины для всех участников. Через интегрированную информационную систему осуществляется безбумажное информационное взаимодействие между всеми участниками ЖЦ изделия, она содержит хронологическую информацию, как о конкретном экземпляре изделия, так и обо всем парке таких изделий.

Совместно используемое хранилище конструкторских данных об изделии позволяет нескольким проектным организациям наладить процесс совместного проектирования. Данные о конструкции изделия используются для технологической подготовки производства, планирования потребностей в материальных ресурсах, закупок, производственного планирования, процессов изготовления, испытаний, продаж, поддержки процессов эксплуатации и т. д.

Все данные в интегрированной информационной системе хранятся в виде информационных объектов. Когд-либо созданная информация не дублируется, не требует каких-либо перекодировок в процессе обмена, сохраняет актуальность и целостность при хранении в ИИС. Интегрированная информационная система в своей основе содержит использование открытых архитектур, международных стандартов, совместное использование данных и апробированных программно-технических средств.

Все процессы информационного обмена посредством ИИС имеют своей конечной целью максимально возможное исключение из деловой практики традиционных бумажных документов и переход к прямому безбумажному обмену данными. В течении переходного периода нужно обеспечить совместное использование как бумажной, так и электронной формы представления информации.

Первая часть термина «CALS» (Continuous Acquisition) означает постоянное повышение эффективности (развитие) как самого изделия, так и процессов взаимодействия между поставщиком и потребителем изделия в течение его ЖЦ. Вторая часть термина «CALS» (Life cycle Support) обозначает путь такого развития: внедрение новых организационных методик разработки изделия, например, параллельного проектирования или междисциплинарных рабочих групп. Это приведет к увеличению инвестиций на этапах создания и модернизации изделия, но позволит более полно учесть потребности заказчика и условия эксплуатации, что, в свою очередь, приведет к снижению затрат на этапах эксплуатации и обслуживания изделия и, в конечном итоге, к сокращению затрат на весь ЖЦ изделия.

«Известны следующие типовые показатели результатов применения CALS-технологий в США.

• · в процессах проектирования и инженерных расчетах: сокращение времени проектирования на 50%; снижение затрат на изучение выполнимости проектов на 15−40%;
• · в процессах организации поставок: уменьшение количества ошибок при передаче данных на 98%; сокращение времени поиска и извлечения данных на 40%; сокращение времени планирования на 70%; сокращение стоимости информации на 15−60%;
• · в производственных процессах: сокращение производственных затрат на 15−60% и повышение показателей качества на 80%;
• · в процессах эксплуатационной поддержки изделий: сокращение времени на изменения технической документации на 30%, сокращение времени планирования поддержки на 70% и снижение стоимости технической документации на 10−50%"[22].

В современных условиях CALS-технологии являются важнейшим инструментом конкурентоспособности и привлекательности продукции.