Научно-образовательный материал (ном) по теме: “ принципы построения систем проектирования с применением современных информационных технологий




Скачать 331.52 Kb.
НазваниеНаучно-образовательный материал (ном) по теме: “ принципы построения систем проектирования с применением современных информационных технологий
страница1/2
Дата конвертации14.11.2012
Размер331.52 Kb.
ТипНаучно-образовательный материал
  1   2


ГОУ ВПО "Московский государственный открытый университет"


Научно-образовательный материал (НОМ) по теме:


ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМ ПРОЕКТИРОВАНИЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ СОВРЕМЕННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ"


Состав научно-образовательного коллектива:

  1. Кузнецов П.М.

  2. Поляков С.А.

  3. Дьяконова Н.П.

  4. Борзенков В.В.

  5. Уколов М.С.

  6. Осипова Т.А.

  7. Сафронова Т.Ю.

  8. Жижина С.И.



Москва 2011 г.


Оглавление


Введение

Многообразие процессов в ходе жизненного цикла (ЖЦ) изделий и необходимость их интенсификации требуют активного информационного взаимодействия субъектов (организаций), участвующих в поддержке ЖЦ. Одной из современных концепций организации такого взаимодействия является концепция единого информационного пространства (ЕИП), в основе которой лежит использование открытых архитектур, международных стандартов, совместных хранилищ данных и апробированных программно-технических средств.

Единое информационное пространство обеспечивает возможность взаимодействия проектных организаций, производственных предприятий, поставщиков, организаций сервиса и конечного потребителя на всех стадиях ЖЦ. В проектах, финансируемых или контролируемых государством, в которых к необходимой информации должны иметь доступ уполномоченные государственные структуры важность проблем информационного взаимодействия существенно возрастает.

В связи с необходимостью информационной интеграции на повестку дня встает вопрос о разработке новых организационных структур предприятий, обеспечивающих постоянное перепроектирование и кардинальное улучшение его бизнес-процессов (business process reengineering), оптимизацию взаимодействия между различными подразделениями и службами предприятия и, вообще, между предприятием и заказчиками, между предприятием и его поставщиками и подрядчиками. Подобная реорганизация предприятия, проводимая ради обеспечения его устойчивости и конкурентоспособности, предполагает одновременный учет целой гаммы факторов, относящихся к различным сферам и стадиям деятельности предприятия и влияющих на эффективность его функционирования Данный подход характеризуется следующими принципиальными особенностями:

- в отличие от компьютерной автоматизации отдельных процессов, например, в производстве, решаются задачи интеграции всех процессов в ходе ЖЦ; о рамки решаемых задач выходят за границы отдельного предприятия;

- участники информационного взаимодействия могут быть территориально удалены друг от друга (располагаться даже в разных городах и странах);

- совместно используемая информация очень разнородна: это маркетинговые, конструкторско-технологические, производственные данные, коммерческая и юридическая информация и т.д. Для обеспечения возможности ее совместного использования способы, технологии представления и корректной интерпретации данных должны быть стандартизованы;

- основной средой передачи данных является глобальная сеть Интернет.

Развитие концепции ЕИП обусловили появление новой организационной формы выполнения масштабных проектов, связанных с разработкой, производством и эксплуатацией сложной продукции - «виртуального предприятия» (ВП) - формы объединения на контрактной основе предприятий и организаций, участвующих в поддержке ЖЦ продукции и связанных общими бизнес-процессами. В рамках ВП информационное взаимодействие осуществляется на основе общих хранилищ данных через общую корпоративную компьютерную сеть. Длительность жизни «виртуального предприятия» определяется длительностью проекта или длительностью ЖЦ поддерживаемой продукции. Термин "виртуальное предприятие" означает сетевую, компьютерно-опосредованную организационную структуру, состоящую из неоднородных компонентов, расположенных в различных местах. Здесь налицо явная компьютерная аналогия с понятием "виртуальной машины", где ни один процесс не может монопольно использовать никакой ресурс, и все системные ресурсы считаются ресурсами потенциально совместного использования. Идея виртуальной машины лежит в основе целого ряда коммерческих операционных систем, в частности, систем VM/CMS фирмы IBM и VAX/VM фирмы DEC.

Речь идет об интенсивном взаимодействии реально существующих специалистов и подразделений различных предприятий в виртуальном пространстве с помощью новейших информационных и коммуникационных технологии. Такое взаимодействие призвано повысить уровень кооперации и координации партнеров, а в конечном итоге, конкурентоспособность производимой ими продукции и, соответственно, прибыль.

Классическим примером является образование европейского консорциума AIRBUS Industries, производящего аэробусы А-310 и др. Другими яркими примерами служат объединение усилий фирм Apple и Sony при работе над проектом Powerbook, а также партнерство компаний AT&T, Marubeni Trading Co и Matsushita Electric Industrial Co при проектировании компьютера (notebook) Safari.

С практической точки зрения, виртуальное предприятие есть сеть свободно взаимодействующих агентов, находящихся в различных местах. Эти агенты разрабатывают совместный проект (или ряд взаимосвязанных проектов), находясь между собой в отношениях партнерства, кооперации, сотрудничества, координации и т.п. Поэтому создание виртуального предприятия связано с интеллектуальным взаимодействием сложных, неоднородных, отстоящих друг от друга агентов.

Первостепенную роль здесь играет построение многоуровневых «дружественных» интерфейсов между агентами. В плане увязки проекта и обеспечения схождения к конечному решению (т.е. совместно разработанному продукту), следует обратиться к таким средствам как "информационные магистрали и супермагистрали" и протоколы коммуникации.

Неразрывное единство передовых коммуникационных, информационных и энергоемких технологий образует "становой хребет" виртуальных предприятий.

Каноническая инфраструктура виртуального предприятия включает следующие основные составляющие: сеть Internet, международный стандарт для обмена данными по моделям продукции STEP (Standard for the Exchange of Product model data) и стандарт на взаимодействие прикладных программ CORBA (Common Object Request Broker Architecture), разработанный консорциумом Object-Management Group (OMG). При этом прикладные программы, представленные в стандарте CORBA, могут использовать данные, получаемые через Internet в формате STEP.

В настоящее время для промышленности России актуальна разработка на основе информационных технологий методов повышения эффективности деятельности промышленных предприятий, производящих сложную наукоемкую продукцию. Именно на основе информационных технологий решается проблема представления конструкторской и эксплуатационной документации на изделия в электронном виде, что является непременным условием выхода товаров на внешние рынки.


1. Жизненный цикл изделий и его элементы

Процессы, протекающие в ходе ЖЦ продукции, можно представить как совокупность процессов поставщика, субпоставщика и потребителя, связанных посредством прямых и обратных связей. Таким образом, ЖЦ конечной продукции необходимо рассматривать с учетом ЖЦ входящих в нее компонент

Жизненный цикл изделия (ЖЦИ) - совокупность взаимосвязанных процессов (стадий) создания и последовательного изменения состояния изделия, обеспечивающего потребности клиента. ЖЦ сложного наукоемкого изделия (авиационной и ракетной техники) обычно составляет десяток лет, причем довольно большую часть этого времени занимают периоды разработки и изготовления.

К основным стадиям ЖЦ относятся (ГОСТ Р):

- маркетинг;

- проектирование и разработка продукции;

- планирование и контроль процессов;

- закупка материалов и комплектующих;

- производство или предоставление услуг;

- упаковка и хранение;

- реализация;

- монтаж и ввод в эксплуатацию;

- техническая помощь и сервисное обслуживание;

- послепродажная деятельность или эксплуатация;

- утилизация и переработка в конце полезного срока службы.

По ГОСТ 14.004-83, производственный процесс-это совокупность всех действий людей и орудий труда, необходимых на данном предприятии для изготовления и ремонта продукции.

Основные стадии конструкторской подготовки производства: эскизный проект, технический проект, рабочий проект.

Исходными данными для эскизного проекта является техническое задание (ТЗ), включающее в себя общие сведения об изделии (например, скорость, грузоподъемность и т.д.).

Выходными данными этапа эскизного проекта является документ, содержащий общий облик изделия. Документ содержит: общие (прикидочные) расчеты, заключение о принципиальной возможности или невозможности создания требуемого изделия.

Утверждение эскизного проекта осуществляется совещанием Научно-Технического Совета (НТС).

Исходными данными для технического проекта является эскизный проект и решение НТС.

Состав работ на этапе технического проекта:

- консультации с сотрудниками отделов;

- подготовка проектов технического чертежа и общего вида (компоновки);

- расчеты и испытания модели; о прочностные расчеты; о подготовка документации технического проекта. В процессе утверждения электронные версии чертежей не участвуют, поэтому основными являются бумажные версии. Итерации в процессе разработки ТП официально не учитываются, пользуются только самым последним вариантом, который утверждается в комплексе.

Технический проект утверждается Главным Конструктором.

Рабочее проектирование осуществляется сотрудниками технических отделов.

Исходными данными для этапа рабочего проектирования является технический проект.

Этапы рабочего проектирования:

- создание конструкторского образа;

- разработка состава изделия;

- разработка рабочей документации на детали и сборочные единицы.

Выходными данными этапа рабочего проектирования будет пакет документации для проектируемого изделия в соответствии с Единой Системой Конструкторской Документации (ЕСКД). Пакет включает в себя документацию на весь разрабатываемый комплекс от самой верхней сборки до деталей.

Этап рабочего проектирования завершается сертификацией разработанного изделия, производимого службой сертификации.

Основные этапы процесса создания рабочих чертежей:

- поиск аналогов;

- создание конструкторского образа (эскиза);

- подготовка рабочих чертежей. Исходными данными для эскиза являются:

- задание на разработку;

- рабочие чертежи, уже имеющиеся в архиве;

- эскизы, полученные от разработчиков из смежного подразделения. В качестве аналогов исходными данными для концепции могут быть компоненты ранее разработанных изделий. Поиск аналогов осуществляется среди того, что было разработано данным подразделением ранее. Исходными данными здесь являются: идентификатор (индекс) изделия, идентификатор компонента изделия.

По индексу изделия и диапазону идентификаторов в архиве Отдела Главного Конструктора (ОГК) получаются нужные папки копий чертежей.

На этапе подготовки рабочих чертежей готовится «группа», т.е. несколько чертежей.

По индексу изделия и диапазону идентификаторов в архиве Отдела Главного Конструктора (ОГК) получаются нужные папки копий чертежей.

На этапе подготовки рабочих чертежей готовится «группа», т.е. несколько чертежей, включающих сборку верхнего уровня и входящие в нее сборочные единицы и детали.

Утвержденный чертеж в виде кальки сдается в единый отдел технической документации (ЕОТД). ЕОТД снимает с калек синьки, сшивает синьки в папки и рассылает их в те места, где синьки могут понадобиться: в Отдел Главного Технолога (ОГТ) для разработки технологического процесса, в архив ОГК. Рабочий чертеж, сданный в ЕОТД, может быть изменен. Исходными данными для процесса изменения является запрос на изменение, отражающий характер изменения.

Основными этапами процесса изменения рабочего чертежа являются:

- решение о произведении изменения;

- создание и утверждение предварительного извещения об изменении (ПИ);

- создание и утверждение окончательного извещения об изменении (ИИ);

- изменение подлинника рабочего чертежа;

- рассылка копий измененного рабочего чертежа всем заинтересованным лицам.

Запрос на изменение приходит к представителю заказчика, а от него поступает к руководителю конструкторского подразделения, разработавшего подлежащий изменению компонент. Решение о произведении изменения осуществляется руководителем, с привлечением для консультации начальников подчиненных ему подразделений и/или специалистов-разработчиков.

Предварительное извещение создается на основе рабочего чертежа. ПИ является документом, выполненным на специальном бланке на кальке.

ПИ содержит следующие данные:

- содержание изменения, приведенное в однозначно интерпретируемом виде;

- указание о рассылке ПИ.

ПИ проходит такой же путь утверждения, что и рабочий чертеж. Утвержденное ПИ рассылается по списку, приведенному в указании о рассылке. Полученные ПИ используются одновременно с исходным чертежом.

Окончательное извещение об изменении создается на основе ПИ. Оно также выполняется на бланке на кальке и также проходит утверждение. После утверждения ИИ разработчику из архива выдают кальку изменяемого чертежа (т.е. его подлинник), разработчик проводит изменения, описанные в исходном ПИ. Над штампом чертежа при этом рисуется табличка с описанием изменений.

Измененный подлинник чертежа утверждается начальником подразделения. После этого подлинник чертежа сдается обратно в ЕОТД. С подлинника снимают синьки и рассылают во все те места, куда были посланы синьки исходного чертежа. На местах проводится замена синек.

Анализируя функциональную схему ЖЦ изделия на предприятии с точки зрения автоматизации процесса проектирования, можно выделить следующие особенности:

- хранение конструкторской документации осуществляется в бумажном виде;

- хранение чертежей изделий в электронном виде является не основным, чертежи в электронном виде используются только разработчиками и не участвуют в общем документообороте предприятия;

- при проектировании нового изделия исходными данными могут быть уже разработанные аналоги, хранящиеся в архиве в бумажном виде;

- процедура проведения изменений осуществляется с помощью ПИ (предварительных извещений об изменении) и ИИ (окончательных извещений об изменении), представленных на бумаге в виде списка: содержание изменения, причина изменения;

- изменения проводятся прямо на подлиннике рабочего чертежа, заинтересованным лицам рассылаются его синьки.

Хранение конструкторской документации в бумажном виде имеет несколько недостатков, это:

- изменения проводятся прямо на подлиннике рабочего чертежа, заинтересованным лицам рассылаются его синьки.

- сложность обмена информацией, необходимость физической . передачи конструкторской информации и невозможность использования высокоскоростных компьютерных сетей;

- невозможность структурирования информации, т.е. разделения изделия по сборкам, подборкам, деталям, версиям и т.д.;

- сложный поиск информации по архиву (вручную); о невозможность повторного использования информации, например, если на основе данной детали проектируется новая, то для ее создания нужно полностью перерисовать имеющуюся.

Хранение чертежей и на бумаге и в электронном виде (причем бумажное представление основное) вызывает необходимость постоянного их согласования, т.е. при проведении какого-либо изменения меняется подлинник рабочего чертежа и необходимо также изменить его электронное представление. Это делается вручную, т.к. изменение приходит в виде извещения об изменении на бумаге. Извещение об изменении проходит долгий путь для утверждения по всем руководящим инстанциям.

Изменения проводятся на подлиннике рабочего чертежа, поэтому старые версии не сохраняются, кроме того, всем заинтересованным лицам необходимо доставить новую версию чертежа в виде синьки. Рабочий чертеж загромождается различными изменениями, которые в процессе проектирования все более накапливаются.


2. Модель изделия на этапах ЖЦ

Конструкторская модель изделия включает в себя геометрические данные, данные о конфигурации изделия, административные данные, другие инженерные данные в неструктурированной форме.

Административные и данные о конфигурации включают:

- идентификаторы (обозначения) страны, области промышленно-

- данные об изменениях в конструкции и информацию о документировании процесса проведения изменений;

- данные, необходимые для контроля, различных аспектов проекта или вопросов, связанных с особенностями и вариантами состава и конфигурации изделия;

- данные о контрактах, в соответствии с которыми осуществляется проектирование (для случая проектирования по контракту);

- сведения о секретности информации касающейся изделия или его компонентов;

- условия обработки, в том числе финишной, данные о применяемости материалов, которые могут быть указаны проектировщиком для данного изделия;

- данные, необходимые для контроля и учета выпущенной версии разработки;

- идентификаторы (обозначения) поставщиков и, при необходимости, их квалификации;

- руководства (по эксплуатации, обслуживанию и др.) К геометрическим данным относят:

- твердотельные модели со сложным граничным представлением;

- твердотельные поверхности с топологией;

- фасеточные поверхности;

- сетчатые поверхности без топологии;

- сетчатые поверхности с топологией;

- чертежи.

К инженерным данным в неструктурированной форме относятся электронные документы, подготовленные при помощи различных коммерческих программных систем в различных форматах: расчетные записки, технические задания, отчеты, эскизы, различные руководства.

В ходе проектирования конструкторская информация создается и многократно модифицируется. На последующих стадиях разработанная информация в информация в основном только используется. На этапе проектирования очень важно обеспечить соблюдение установленных регламентов, связанных с принятием решений и их утверждением, процедурами проведения изменений и т.д. с тем, чтобы не нарушить целостность и корректность электронной модели изделия. В процессе проектирования может создаваться несколько вариантов изделия, не все из которых входят, в конечном счете, в основной проект. Кроме того, проектируемое изделие может иметь несколько вариантов состава и конфигурации.


3. Модель изделия – CALS

Система - множество элементов, находящихся в отношениях друг с другом и образующих определенную целостность, единство. Система никогда не существует изолированно, она всегда связана и взаимодействует с окружающей средой. Причем в реальных условиях трудно сказать, где находится граница между системой и средой. Реальные отношения системы и среды заменяются отражающими их внешними воздействиями среды на систему и выходными характеристиками системы.

Понятие сложной системы - одно из наиболее неоднозначных понятий практически во всех отраслях науки и техники. Отсутствие четкого определения сложной системы привело к тому, что к таковым относят подавляющее большинство систем различного назначения и природы. Однако далеко не все существующие системы являются сложными. Более того, одна и та же система может быть сложной и простой одновременно, в зависимости от точки зрения аналитика, поставленных целей исследования и т.п.

Для объектно-ориентированного анализа концептуальная основа состоит в объектном подходе. Этот подход рассматривает сложную систему как взаимодействие между двумя сущностями: объектами и отношениями. Объектно-ориентированный анализ - метод идентификации сущностей в задачах сложных систем, для понимания и объяснения того, как они взаимодействуют между собой.

Описание предметной области строится на следующих понятиях: объекты, действия, операции. С помощью этих формализмов можно описать любую предметную область.

Сложную систему на концептуальном уровне представим как множество некоторых объектов, взаимодействующих между собой.

Объект - это элемент сложной системы, внутренней структурой которого можно пренебречь, в то время как наличие и свойства его как целого, важны для целей описания. Объекты могут быть информационными, материальными, кадровыми, финансовыми, энергетическими. Примерами объектов в системе являются человек, оборудование, транспортные средства, партии изделий, склады и другие физически существующие объекты рассматриваемой сложной системы. Помимо указанных могут вводиться в рассмотрение, в качестве объектов, различного рода абстракции, такие как система, роли и т.п.

Объект описывается некоторым набором его свойств или характеристик. Любой объект обладает бесконечным количеством свойств и поэтому изучить его полностью практически невозможно. Следовательно, необходимо определить ограниченное множество характеристик, описывающих конкретный объект наилучшим (с точки зрения исследователя) образом.

Объекты в процессе функционирования сложной системы выполняют определенные действия, взаимодействуя между собой. Действие, как правило, представляет собой целенаправленное мероприятие, выполняемое под управлением некоторой подсистемы и направленное на достижение определенной цели. Последовательность целенаправленных действий и событий, изменяющих определенным образом состояния ресурсов, представляет собой протекающий в системе процесс.

Действия описываются операциями, которые представляют собой модифицированные продукционные правила, учитывающие временные связи.

Множество объектов и множество операций образуют модель сложной системы. Модель объекта - совокупность некоторого информационного отображения объекта и процедур определения его свойств.

Каждая модель объекта имеет свой идентификатор и свои атрибуты, определяющие его свойства. Свойствами объекта могут быть, например, форма, длина, состояние, использование определенного объема рабочих возможностей объекта, например выработка времени работы станка до капитального ремонта.

Таким образом, модель сложной системы представляет собой совокупность объектов, отношений между ними и операций (или процессов).

Описанный подход описания предметной области называется объектно-процессным подходом.

Единая (интегрированная) модель изделия должна сопровождать изделие на всех этапах его жизненного цикла. Интегрированная модель изделия обладает следующими особенностями:

- фрагменты интегрированной модели изделия могут использоваться в разделенном режиме, то есть один фрагмент может входить одновременно в несколько интегрированных моделей изделий;

- любое изделие или его компоненты могут быть рассмотрены с точки зрения различных предметных областей. Поэтому различные фрагменты интегрированной модели создаются с использованием различных программных продуктов, автоматизирующих различные предметные области. Кроме того, некоторые из предметных областей пока не охвачены автоматизацией. Вследствие этого процесс создания интегрированной модели изделия является дискретным с точки зрения многообразия охватываемых предметных областей. Потребители интегрированной модели изделия также должны иметь возможность выделения из интегрированной модели изделия той информации, которая относится именно к их предметной области;

- интегрированная модель изделия имеет большой объем и включает фрагменты, относящиеся к различным этапам ЖЦИ. Должны также отслеживаться новые версии изделия и его компонент. Вследствие этого процесс создания интегрированной модели является дискретным с точки зрения жизненного цикла изделия отдельные фрагменты интегрированной модели создаются и включаются в интегрированную модель на разных этапах жизненного цикла изделия. При этом необходимо хранение всех фрагментов интегрированной модели изделия, независимо от того, на каком этапе жизненного цикла изделия фрагмент был создан. Например, Эскизный проект изделия не отменяется с появлением Технического проекта, а появление изменения в конструкции производящегося изделия не означает, что описание конструкции ранее произведенных изделий не должно сохраняться.

Из этих особенностей интегрированной модели изделия вытекает принцип ее модульности. Каждый из фрагментов модели должен представлять собой модуль.

Модульность интегрированной модели требует наличия средств, описывающих состав модулей, их основные параметры (дату возникновения, ответственных, предметную область, права доступа и т.д.), взаимоотношение модулей. Если содержимое каждого из модулей - это данные об изделии, то описание самих модулей - это метаданные, т.е. данные, описывающие данные. Поскольку данные, описывающие модули, формируют структуру интегрированной модели изделия, такие данные являются структурными метаданными.

Многообразие предметных областей, охватываемых интегрированной моделью изделия, требует наличия данных, описывающих эти предметные области. Такие данные по отношению к данным об изделии также являются метаданными. Это словарные метаданные.

Из вышеизложенного вытекает, что интегрированная модель изделия должна обладать следующими свойствами:

- модульность;

- неуничтожаемость данных и наличие структурных метаданных;

- множественность предметных областей, предметная ориентация и наличие словарных метаданных. Модели:

- Модель изделия о Модель процессов

- Модель производственной среды

- Модель инженерных знаний

Модель изделия - представляет собой всю информацию, созданную об изделии в течение его ЖЦ, причем эта информация уже должна быть представлена в электронном виде. Данные об изделии включают: состав и структуру изделия, геометрические данные, чертежи, планы проектирования и производства, спецификации, нормативные документы, программы для станков с ЧПУ, результаты анализа, корреспонденцию, данные о партиях изделия и отдельных экземплярах изделия и многое другое.

Многообразие процессов ЖЦ и необходимость их интенсификации требуют активного информационного взаимодействия субъектов (организаций), участвующих в поддержке ЖЦ продукции. Одной из современных концепций организации такого взаимодействия является концепция единого информационного пространства (ЕИП), в основе которой лежит использование открытых архитектур, международных стандартов, совместных хранилищ данных и апробированных программно-технических средств. ЕИП обеспечивает возможность взаимодействия проектных организаций, производственных предприятий, поставщиков, организаций сервиса и конечного потребителя на всех стадиях ЖЦ.




Рис. 1. Модель изделия в концепции CALS


Цель CALS - модель изделия, состоящая из основной модели, описывающей взаимосвязи ряда спутниковых моделей. Число спутников и содержание частных моделей-спутников изменяется во времени.

Основная модель общая ко всем видам информации изделия включают структуры для определения компонентов изделия и отношений между ними.

Различные свойства могут представляться, используя различные спутниковые модели. Примеры - представления различных форм, использующие структурный текст (SGML), геометрия, топология или видео. Частные модели для представления свойств изделия могут компоноваться с различными видами определений других моделей.

Модель процессов ЖЦ изделия рассматривает процессы, проходящие в течение ЖЦ изделия с различных точек зрения.

В частности, функциональные модели описывают процессы ЖЦ на уровне высокоагрегированных функций, каждая из которых имеет вход, выход, механизм и управление. Назначение таких моделей - выявление организационных единиц, выполняющих сходные функции для последующего объединения их в более крупные организационные структуры (что может потребовать перепроектирования процессов предприятия). Существуют стандарты на функциональные модели, наиболее известным среди которых является методология IDEFO (FTPS 183).




Рис. 2. Пример модели технологической подготовки производства с помощью методологии IDEFO


Процедурные модели описывают процессы ЖЦ с точки зрения алгоритмов их выполнения и являются прообразом инструкций исполнителей этих процессов. Примеры моделей: модели потоков работ (разработчик - международная коалиция по управлению потоками работ Workflow Management Coalition) и методология IDEF3.

Имитационные модели процессов позволяют выявить его временные и стоимостные характеристики, т.е. представляют собой своего рода «надстройку» над процедурными и иными моделями. В качестве таковых можно назвать сети Петри, продукционные модели, конечные автоматы.


Модель среды ЖЦ изделия представляет собой совокупность модели финансовых ресурсов, модели материальных ресурсов, модели кадровых ресурсов и т.п.

Все вместе это является предметом управления при помощи современной системы управления ресурсами предприятия (ERP - Enterprise Resource Planning). У нас такие системы называют КИС - корпоративная информационная система.


Современная эпоха развития интеграции производственных данных во всем мире проходит под флагом CALS -технологий - новой концепции развития производственной и коммерческой информатики.

Термин CALS появился в 1985 году в оборонном комплексе США как аббревиатура интегрированной системы информационной поддержки процессов заказа, поставки, обслуживания, эксплуатации и ремонта и т.д. средств вооружений и военной техники.

Речь шла о стандартизации электронного представления и обмена технической и коммерческой информацией, позволяющей упорядочить и ускорить соответствующие процессы в федеральных структурах и вооруженных силах и сократить затраты, связанные с этим сложным информационным взаимодействием.

По сути, CALS — это протокол цифровой передачи данных, обеспечивающий стандартные механизмы доставки цифровых данных и текущего инжиниринга для проектирования различных сложных технических объектов. При этом в качестве форматов данных CALS использует стандарты IGES и STEP. В CALS входят также стандарты электронного обмена данными, электронной технической документации и руководства для усовершенствования процессов.

Цель CALS формулируется достаточно просто: производитель должен поставлять, предположим, ВМС США боевой корабль в комплекте не с эшелоном бумажной эксплуатационно-конструкторской документации (и вагонами томов изменений к ней), а с актуальной трехмерной электронной моделью. На основе этой модели должна существовать возможность получения всех необходимых в процессе эксплуатации данных как о самом корабле, его конструктивных и тактико-технических характеристиках, так и обо всех предписанных регламентно-профилактических работах. И такой подход должен применяться к любому сложному техническому объекту.

За прошедшие годы понятие CALS,существенно расширилось и перестало быть прерогативой военного комплекса. Оказалось, что задачи совместного использования электронной информации и обмена ей, в части данных о составе и структуре изделий, геометрических моделей, чертежей, технических руководств, описаний процессов, данных касающихся материально-технического обеспечения, технологии информационной поддержки процессов эксплуатации сложной техники - не менее актуальны в других отраслях, связанных с наукоемкой машино- технической продукцией.

В рамках международного комитета по стандартизации (ISO), было разработано несколько десятков стандартов, закрепляющих как норму накопленный в мире опыт ведения производственной деятельности с использованием электронного обмена данными.

Сегодня работа многих крупных корпораций, разрабатывающих и производящих наукоемкую продукцию, базируется на этих стандартах, это: авиа космическая промышленность, судостроение, автомобильная промышленность.

Фактически понятие CALS получило новое звучание -сегодня это «концепция организации и интегрированной информационной поддержки жизненного цикла изделия, основанная на безбумажном обмене данными и стандартизации представления данных на каждом этапе жизненного цикла».

Концепция и стандарты CALS определяют набор правил и регламентов, в соответствии, с которыми строится взаимодействие субъектов в процессах проектирования, производства, испытаний, эксплуатации, сервиса и т.д.

В отличие от бумажного документооборота и простейших форм электронного документооборота, основанного на использовании электронных образов бумажных документов, в рамках CALS речь идет об использовании интегрированных информационных моделей (баз данных) продукции и процессов - сущностей, не имеющих прямых аналогов в традиционном бумажном документообороте. Данная концепция практически реализуется через применение соответствующих информационных технологий (CALS-технологий) и нормативной базы (стандартов).

Целью применения CALS, как концепции организации и информационной поддержки бизнес деятельности, является повышение эффективности производства:

- ускорения процессов исследования и разработки продукции;

- сокращения издержек в процессах производства и эксплуатации продукции;

- придания изделию новых свойств и повышения уровня сервиса в процессах его эксплуатации и технического обслуживания.

Таким образом, CALS необходимо рассматривать как инструмент повышения эффективности бизнеса, конкурентоспособности и привлекательности продукции.

Применение CALS активно развивается, прежде всего, в процессах разработки и производства сложной наукоемкой продукции, производимой интегрированными промышленными структурами, включающими в себя НИИ, КБ, основных подрядчиков, субподрядчиков, поставщиков готовой продукции, потребителей, предприятий технического обслуживания, ремонта и утилизации продукции.

Применение CALS-технологий позволяет эффективно, в едином ключе решать проблемы обеспечения качества выпускаемой продукции, поскольку электронное описание процессов разработки, производства, монтажа и т.д. полностью соответствует требованиям международных стандартов ISO серии 9000, реализация которых гарантирует выпуск высококачественной продукции.

В настоящее время целый ряд отечественных предприятий в рамках международного сотрудничества, в частности, при продаже сложных наукоемких изделий, а также лицензий на их производство, уже столкнулся с требованиями соблюдения стандартов CALS применительно к поставляемой с изделием технической документацией в электронной форме, а также к средствам компьютерной информационной поддержки процессов технического обслуживания, материально-технического обеспечения, заказа запасных частей, ремонта.

Аналогичные проблемы, связанные с электронным взаимодействием и совместным использованием конструкторской, производственной и коммерческой информации в электронной форме, возникают в рамках совместных проектов по разработке и производству наукоемкой продукции, выполняемых с зарубежными партнерами. Таким образом, практическое применение CALS-технологий является чрезвычайно актуальной задачей. Новизна концепции CALS заключается в следующем:

- Во-первых, - широта охвата и системность подхода - речь идет не только о производстве или проектировании, а о поддержке всех процессов в жизненном цикле - от замысла до утилизации продукта,

- Во-вторых, при расширении использования компьютерных технологий на повестку дня выходят проблемы информационной интеграции, автоматизированных систем, дающей новое качество,

- В третьих, интеграция достигается путем стандартизации представления информации (или скажем, результатов) в процессах проектирования, материально-технического снабжения, производства, ремонта, послепродажного сервиса и т.д. Стандартизация формата представления данных обеспечивает возможность оперативной передачи функций одного подрядчика другому, который, в свою очередь, имеет возможность воспользоваться результатами уже проделанной работы. Такая возможность особенно важна для изделий, имеющих длительный жизненный цикл, когда необходимо обеспечить преемственность информационной поддержки продукции независимо от складывающейся рыночной или политической ситуации,

- В четвертых - эффективный бизнес сегодняшнего дня имеет явную тенденцию к географической распределенности. Этот сложный организм должен жить по единым правилам в едином информационном пространстве, позволяющем непосредственно использовать данные в электронной форме от партнеров и передавать им в свою очередь результаты своей работы. В случае изменения состава участников смены поставщиков или исполнителей - обеспечивается преемственность и сохранность уже полученных результатов (моделей, расчетов, документации, баз данных).

Основными выгодами, получаемыми от применения CALS, являются:

- Сокращение времени выхода изделия на рынок (сокращение временных издержек);

- Сокращение стоимости ЖЦ (сокращение материальных издержек);

- Повышение качества изделия.

Двумя основными проблемами, мешающими эффективному управлению информацией об изделии, являются огромное количество информации об изделии и коммуникационные барьеры между участниками ЖЦ изделия.

Пути решения обозначенных проблем заложены в стратегии CALS. Стратегией CALS является создание единого информационного пространства для всех участников ЖЦ изделия, включая потребителя изделия.

Создание ЕИП позволит преодолеть информационный хаос и коммуникационные барьеры между участниками ЖЦ изделия. Это приведет к повышению эффективности процессов ЖЦ и улучшению взаимодействия между его участниками. Результатом такого повышения станет снижение, временных и материальных издержек в течение ЖЦ изделия и повышение степени удовлетворения потребностей заказчика, а это, в свою очередь, неизбежно принесет повышение конкурентоспособности изделия.

Стратегия CALS предусматривает двухэтапный переход к ЕИП:

1. Автоматизация отдельных процессов (или этапов) ЖЦ изделия и представление данных на них в электронном виде в соответствии с требованиями ЕИП; Предполагается, что на этом этапе обмен данными между исходными системами осуществляется отдельными файлами (электронными документами) на магнитных носителях либо по сетям.

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

На этом этапе взаимодействие осуществляется с помощью программных средств в режиме реального времени и организуется параллельная работа исполнителей через единую компьютерную среду. В этом варианте каждый исполнитель человек или компьютерный агент выполняет свои функции, взаимодействуя с остальными, и это взаимодействие организует компьютерная среда.

ИПИ (CALS)-технологии представляют собой набор методов реализации стратегии CALS (т.е. набор методов создания ЕИП) и достижения целей, заложенных в концепцию CALS.

Всего можно выделить три группы CALS-технологий:

- Технологии представления данных об изделии в электронном виде.

Это - технологии, используемые на первом этапе создания ЕИП;

- Технологии интеграции данных об изделии в рамках ЕИП.

Это - технологии, используемые на втором этапе создания ЕИП;

- Технологии реинжиниринга бизнес-процессов. Поскольку, при применении двух первых технологий потребуется изменение структуры процессов ЖЦ, то для этого применяются технологии реинжиниринга бизнес-процессов.

  1   2

Добавить в свой блог или на сайт

Похожие:

Научно-образовательный материал (ном) по теме: “ принципы построения систем проектирования с применением современных информационных технологий iconТворческая работа по теме: "Влияние современных информационных технологий на человека"
Ii. Реферат по теме "Влияние современных информационных технологий на человека" 4

Научно-образовательный материал (ном) по теме: “ принципы построения систем проектирования с применением современных информационных технологий iconЦикл учебных модулей по моделированию и проектированию информационных комплексов
Материал представлен с точки зрения разработчика информационных систем. То есть осмысление аспектов применения методов и технологий,...

Научно-образовательный материал (ном) по теме: “ принципы построения систем проектирования с применением современных информационных технологий iconПример рабочей программы дисциплины ооп основы построения современных систем
В результате освоения дисциплины обучающийся должен знать основные принципы построения и работы современных компьютерных систем сбора...

Научно-образовательный материал (ном) по теме: “ принципы построения систем проектирования с применением современных информационных технологий iconБазовые принципы построения информационных систем в атп
Анализ опыта реализации информационных систем показывает, что, чуть ли не каждое автотранспортное предприятие идет своим путем, однако...

Научно-образовательный материал (ном) по теме: “ принципы построения систем проектирования с применением современных информационных технологий iconРабочая программа дисциплины «Современные принципы построения систем электроснабжения»
Целью дисциплины является формирование у магистров профессионального кругозора в области современных принципов построения систем...

Научно-образовательный материал (ном) по теме: “ принципы построения систем проектирования с применением современных информационных технологий icon2. виды информационных технологий 28
Информационные технологии, средства анализа и проектирования корпоративных информационных систем 18

Научно-образовательный материал (ном) по теме: “ принципы построения систем проектирования с применением современных информационных технологий iconНаучно-образовательный материал (ном). Кафедра Физкультуры и спорта ниу мэи
«Практические рекомендации для самостоятельных занятий лечебной физкультурой при сколиозе»

Научно-образовательный материал (ном) по теме: “ принципы построения систем проектирования с применением современных информационных технологий iconАннотация на научно-образовательный материал
«Электроэнергетика и электротехника». Ном также может быть использован для системы повышения квалификации и дополнительного образования,...

Научно-образовательный материал (ном) по теме: “ принципы построения систем проектирования с применением современных информационных технологий icon«Социология управления как условие функционирования менеджмента» Москва 2011 г
Научно образовательный материал (ном) – методическое пособие «Менеджмент организации» с соответствующими разделами по профильной...

Научно-образовательный материал (ном) по теме: “ принципы построения систем проектирования с применением современных информационных технологий iconНаучно-образовательный материал «гидродинамика энергоустановок»
Научно-образовательный материал предназначен для использования в системе повышения квалификации, профессиональной переподготовки...


Разместите кнопку на своём сайте:
lib.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©lib.convdocs.org 2012
обратиться к администрации
lib.convdocs.org
Главная страница