Внедрение CALS-технологий в России

О CALS-технологиях в России

В России внедрение CALS-технологий находится на начальном этапе и происходит без комплексной проработки вопроса в масштабах страны. Отдельные элементы CALS-технологий успешно внедрены на ВАЗе, АВПК «Сухой», МАПО «МиГ», ММПП «Салют» и других предприятиях и комплексах. Однако работы по внедрению CALS-технологий проводятся бессистемно, разрозненно, а зачастую и с применением «местнической» (локальной) политики.

Для глобального внедрения CALS-технологий в России следует:

• во-первых, преодолеть психологический барьер осознания необходимости решения проблемы в целом и комплексно;
• во-вторых, изыскивать финансовые средства (на начальном этапе, возможно, значительные) как для реструктуризации отдельных физических предприятий, так и для создания общих «виртуальных предприятий»;
• в-третьих, учитывая, что основой CALS-технологий является стандартизованное представление и обмен информацией, оперативно создавать нормативную базу, которая явится фундаментом для решения всех проблем. А для этого следует объединять ресурсы (в первую очередь финансовые) для разработки и внедрения стандартов и других нормативных документов в области CALS-технологий.

Возникновение и эволюция CALS-технологии

·         Зародились CALS-технологии в министерстве обороны США в середине 80-х годов. Тогда эта аббревиатура расшифровывалась как (Computer-Aided of Logistics Support) «Компьютерная поддержка логистических систем». Вначале CALS-технологии были связаны только с масштабными проектами американского военно-промышленного комплекса, позднее, в целях повышения производительности труда, принципы CALS-технологий стали применяться и в гражданской промышленности.

·         В 1988 году в смысловом содержании CALS-технологий были сняты типично военные ограничения, и они стали называться (Computer-Aided Acquisition and Support) «Компьютеризированные поставки и поддержка». В этом варианте была усилена организационная направленность CALS.

·         В 1993 году сокращением CALS стала называться (Computer-Aided Acquisition and Lifecycle Support) «Поддержка непрерывных поставок и жизненного цикла». В новом названии учитывалась методология параллельного проектирования, интегрированной логистической поддержки, управления конфигурацией и управления документооборотом. Это позволило интегрировать процессы на всем протяжении жизненного цикла изделия, от выражения потребности в нем до его утилизации. В 1995 году CALS стали расшифровывать как (Commerce At Ligth Speed) «Бизнес в высоком темпе», чем подчеркивалась переориентация этих технологий в направлении информационных магистралей и электронной коммерции.

CALS-технологии (англ. Continuous Acquisition and Lifecycle Support — непрерывная информационная поддержка поставок и жизненного цикла изделий), или ИПИ (информационная поддержка процессов жизненного цикла изделий) — подход к проектированию и производству высокотехнологичной и наукоёмкой продукции, заключающийся в использовании компьютерной техники и информационных технологий на всех стадиях жизненного цикла изделия.

·         За счет непрерывной информационной поддержки обеспечиваются единообразные способы управления процессами и взаимодействия всех участников этого цикла: заказчиков продукции, поставщиков/производителей продукции, эксплуатационного и ремонтного персонала. Информационная поддержка реализуется в соответствии с требованиями системы международных стандартов, регламентирующих правила указанного взаимодействия преимущественно посредством электронного обмена данными.

·         Применение CALS-технологий позволяет существенно сократить объёмы проектных работ, так как описания многих составных частей оборудования, машин и систем, проектировавшихся ранее, хранятся в унифицированных форматах данных сетевых серверов, доступных любому пользователю технологий CALS. Существенно облегчается решение проблем ремонтопригодности, интеграции продукции в различного рода системы и среды, адаптации к меняющимся условиям эксплуатации, специализации проектных организаций и т. п. Предполагается, что успех на рынке сложной технической продукции будет немыслим вне технологий CALS.

·         Развитие CALS-технологий должно привести к появлению так называемых виртуальных производств, в которых процесс создания спецификаций с информацией для программно управляемого технологического оборудования, достаточной для изготовления изделия, может быть распределён во времени и пространстве между многими организационно-автономными проектными студиями. Среди достижений CALS-технологий — лёгкость распространения передовых проектных решений, возможность многократного воспроизведения частей проекта в новых разработках и др.

·         Построение открытых распределённых автоматизированных систем для проектирования и управления в промышленности составляет основу современных CALS-технологий. Главная проблема их построения — обеспечение единообразного описания и интерпретации данных, независимо от места и времени их получения в общей системе, имеющей масштабы вплоть до глобальных. Структура проектной, технологической и эксплуатационной документации, языки её представления должны быть стандартизированными. Тогда становится реальной успешная работа над общим проектом разных коллективов, разделённых во времени и пространстве и использующих разные CAD/CAM/CAE-системы. Одна и та же конструкторская документация может быть использована многократно в разных проектах, а одна и та же технологическая документация — адаптирована к разным производственным условиям, что позволяет существенно сократить и удешевить общий цикл проектирования и производства. Кроме того, упрощается эксплуатация систем.

·         Для обеспечения информационной интеграции CALS использует стандарты IGES и STEP в качестве форматов данных. В CALS входят также стандарты электронного обмена данными, электронной технической документации и руководства для усовершенствования процессов.

·         Работа по созданию национальных CALS-стандартов в России проводится под эгидой Росстандарта: с этой целью создан Технический комитет ТК459 «Информационная поддержка жизненного цикла изделий», силами которого разработан ряд стандартов серии ГОСТ Р ИСО 10303, являющихся аутентичными переводами соответствующих международных стандартов (STEP).

·          

Метод CALS (Computer aided Acquisition and Logistics Support, CALS-технология) — компьютерно-ориентированный процесс поста­вок (сырья и комплектующих) и поддержка логистики — возник в 80-х годах XX в. для решения задачи повышения эффективности управле­ния и планирования в процессе заказа, разработки, организации про­изводства, поставок и эксплуатации военной техники.

CALS — это свод методик, позволяющий найти пути поиска сис­темного подхода к процессу вывода новой продукции на рынок — от проведения научно-исследовательских и опытно-конструкторских ра­бот и организации производства до осуществления комплекса марке­тинга, продаж и послепродажного обслуживания готовых изделий. Этот метод включает в себя положения системы качества и реализуется в форме проекта.

·         Дальнейшее развитие CALS-метода (2000 г.) привело к расширению первоначального смысла аббревиатуры CALS: Continuous Acquisition and Life circle Support — поддержка непрерывного жизненного цикла продукции (navysgml.dt.navy.mil/cals.html) как метода повышения кон­курентоспособности изделия за счет эффективного управления инфор­мацией. Задача CALS-метода заключается в преобразовании жизнен­ного цикла изделия в автоматизированный процесс путем реинжини­ринга (реструктуризации) входящих в него процессов.

·         CALS-метод предусматривает однократный ввод данных, их хране­ние в стандартных форматах, стандартизацию интерфейсов и электрон­ный обмен информацией между всеми организациями и их подразде­лениями — участниками проекта.

·         В определении CALS понятие «непрерывное развитие» предполагает постоянное приобретение изделием новых свойств за счет его беспре­рывной модернизации, что требует эффективного контакта между по­ставщиком и потребителем. Термин «поддержка жизненного цикла из­делия» предполагает организацию взаимодействия между участниками процесса на основе новых информационных и телекоммуникацион­ных технологий.

·         Стратегия CALS предусматривает создание информационного про­странства предприятия, позволяющего хранить информацию в элект­ронном виде и выступающее как единый источник данных для всех участников жизненного цикла изделия. CALS-метод определяет информационное пространство (ИП) предприятия как аккумулятор всей информации об изделии, как един­ственный источник данных о нем (прямой обмен данными между уча­стниками ЖЦ исключен), сформированный на основе международных, государственных и отраслевых стандартов.

·         Стратегия CALS предполагает два этапа создания единого информационного пространства:

·         автоматизация отдельных процессов жизненного цикла изделия и представление данных о них в электронном виде согласно международным стандартам;

·         интеграция автоматизированных процессов и относящихся к ним данных в составе единого информационного пространства.

Для реализации стратегии CALS используются следующие методы.

·          1. Технологии анализа и реинжиниринга бизнес-процессов — мето­ды реструктуризации функционирования предприятия. Эти техноло­гии позволяют корректно перейти от бумажного к электронному доку­ментообороту и внедрить в процессе автоматизации новые методы раз­работки изделий (параллельное проектирование, междисциплинарные рабочие группы и т. п.).

·         2. Технологии представления данных об изделии — методы стандартизированного представления в электронном виде данных, относящихся к отдельным процессам ЖЦ изделия.

·         3. Технологии интеграции данных об изделии — методы интеграции автоматизированных процессов ЖЦ и относящихся к ним данных.

·         Для интеграции всех данных в рамках ИП применяются системы управления данными об изделии. Их задача — аккумулировать всю информацию, создаваемую прикладными системами, в единую модель. Процесс взаимодействия этих систем и прикладных систем строится на основе стандартных интерфейсов, которые условно можно разде­лить на четыре группы.

·         1. Функциональные стандарты — отслеживают организационную
процедуру взаимодействия компьютерных систем. Например в стан­дарте IDEF (Integrate Computer Automated Manufacturing DEFinition —
семейство методов и технологий для создания сложных систем и проектирования компьютерных систем), IDEF0 — моделирование функций.

·         2. Информационные стандарты — предлагают модель данных, ис­пользуемую всеми участниками жизненного цикла. Например, ISO 10303 STEP.

·         3. Стандарты на программную архитектуру — задают архитектуру
программных систем, необходимую для организации взаимодействия
без участия человека. Например, COBRA.

·         4. Коммуникационные стандарты — указывают способ физической передачи данных по локальным и глобальным сетям. Например, ин­тернет-стандарты.

·         CALS-методология независима от предметной области и активно применяется при создании сложной наукоемкой продукции как воен­ного, так и гражданского назначения, срок жизни которой, с учетом различных модернизаций, составляет десятки лет. Как правило, она разрабатывается с привлечением многочисленных субподрядчиков, и философия CALS подразумевает прозрачные и легкие коммуникации исполнителей друг с другом и покупателями.