79965

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ КОНЦЕПЦИИ САLS/ИПИ

Лекция

Производство и промышленные технологии

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ КОНЦЕПЦИИ САLS ИПИ 2. Стратегия и задачи концепции САLS ИПИ Современная эпоха развития и интеграции производственной деятельности во всем мире проходит под эгидой САLS ИПИ новой концепции развития производственной и коммерческой информатики. САLS ИПИ это глобальная стратегия повышения эффективности бизнеспроцессов выполняемых в ходе ЖЦ изделий за счет информационной интеграции и преемственнос ги информации порождаемой на всех этапах ЖЦ. Средствами реализации данной стратегии являются САLS ИПИ технологии в основе...

Русский

2015-02-15

178.5 KB

2 чел.

2. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ КОНЦЕПЦИИ САLS/ИПИ

2.1. Стратегия и задачи концепции САLS/ИПИ

Современная эпоха развития и интеграции производственной деятельности во всем мире проходит под эгидой САLS/ИПИ — новой концепции развития производственной и коммерческой информатики. САLS/ИПИ — это глобальная стратегия повышения эффективности бизнес-процессов, выполняемых в ходе ЖЦ изделий, за счет информационной интеграции и преемственнос- ги информации, порождаемой на всех этапах ЖЦ. Средствами реализации данной стратегии являются САLS/ИПИ -технологии, в основе которых лежит набор интегрированных информационных моделей продукции (изделия), производственной и эксплуатационной среды и других факторов. Возможность совместного использования информации обеспечивается применением компьютерных сетей и стандартизацией форматов данных, обеспечивающей их корректную интерпретацию.

Конечную цель концепции САLS/ИПИ можно сформулировать достаточно просто: производитель обязан поставлять технически сложную наукоемкую продукцию 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 изделии, его конструктивных и эксплуатационных характеристиках, так и обо всех предписанных регламентом профилактических работах.

Стратегия САLS/ИПИ включает в себя решение следующих основных проблем:

  •  применение современных информационных технологий;
  •  реинжиниринг бизнес-процессов;
  •  применение методов параллельной разработки (параллельный инжиниринг);
  •  стандартизация в области совместного использования данных и электронного обмена данными.

В отличие от бумажного и простейших форм электронного документооборота, основанного на электронных образах бумажных документов, в рамках САLS/ИПИ используются интегрированные информационные модели (базы данных) продукции и процессов — сущностей, которые не имеют прямых аналогов в традиционном бумажном документообороте. В то же время они описывают реальный объект настолько полно, что выступают в роли единого источника информации для любых выполняемых в ходе ЖЦ процессов. Это позволяет любому участнику ЖЦ продукции (пользователю информационных систем) получать для дальнейшей обработки необходимую информацию в нужное время, в нужном виде и в конкретном месте компьютерной сети предприятия.

Решение задачи создания единой информационной среды — это реализация концепции САLS/ИПИ которая не является конкретным программным продуктом или программным комплексом, а является именно концепцией. Суть концепции САLS/ИПИ — это создание такой модели производимого изделия, которая сопровождала бы изделие на всем протяжении производственного цикла изделия, а также на последующих постпроизводственных этапах ЖЦ изделия. 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. Поэтому появилась реальная возможность создания интегрированной информационной среды, обеспечивающей обмен данными между заказчиком, производителями и потребителями продукции, а также повышение управляемости, сокращение и в последующем полное исключение бумажного документооборота и связанных с ним затрат.

Основными задачами концепции САLS/ИПИ являются:

  •  структурирование и моделирование данных об изделиях и процессах;
  •  обеспечение эффективного управления и обмена данными между всеми участниками ЖЦ изделий;
  •  создание и сопровождение документации, необходимой для поддержки всех этапов ЖЦ изделий.

Стандарты САLS/ИПИ определяют набор правил и регламентов, в соответствии с которыми организуется информационное взаимодействие субъектов на этапах проектирования, производства, испытаний, эксплуатации, сервиса и т.д.

Новизна концепции САLS/ИПИ заключается в следующем:

  •  широта охвата и системность подхода (речь идет не только о производстве или проектировании, но и о поддержке всех процессов в ЖЦ — от замысла до утилизации продукту);
  •  существенное расширение использования компьютерных технологий, когда первоочередными становятся проблемы информационной интеграции автоматизированных систем;

интеграция достигается путем стандартизации представления информации в процессах проектирования, материально-технического снабжения, производства, ремонта, послепродажного сервиса и т.д. Это обеспечивает оперативную передачу функций одного подрядчика другому, который, в свою очередь, может воспользоваться результатами уже проделанной работы. Такая возможность особенно важна для изделий, имеющих длительный ЖЦ, когда необходимо поддержать преемственность информационной поддержки продукции независимо от складывающейся рыночной или политической ситуации;

  •  усиление тенденции к географической распределенности в использовании информационных данных. В случае изменения состава участников (смены поставщиков или исполнителей) обеспечиваются преемственность и сохранность уже полученных результатов: моделей, расчетов, документации, баз данных и др.;

Применение САLS/ИПИ как формы организации и информационной поддержки бизнес-деятельности повышает эффективность производственных процессов за счет следующих факторов:

  •  ускорения разработки продукции и подготовки производства;
  •  сокращения производственных и эксплуатационных издержек;
  •  придания изделию новых свойств и повышения уровня сервиса на этапах его эксплуатации и технического обслуживания;
  •  исключения дублирования информации и резкого сокращения количества ошибок в данных об изделии и производственных процессах;
  •  сокращения времени выхода изделия на рынок (сокращения временных издержек);
  •  сокращения стоимости ЖЦ (сокращения материальных издержек);
  •  повышения качества изделия.

Осуществление задач САLS/ИПИ обеспечивается путем моделирования материальных, информационных и финансовых потоков, характеризующих процессы производства продукции и эксплуатации, а также путем создания следующих систем:

  •  интегрированной информационной системы сопровождения продукции на всех этапах ее ЖЦ;
  •  системы информационного взаимодействия с субподрядчиками;
  •  интегрированной информационной системы управления качеством продукции на всех этапах ее ЖЦ;
  •  интегрированной информационной системы взаимодействия с потребителями продукции.

Главными проблемами, мешающими эффективному управлению информацией об изделии, являются огромное количество такой информации (возникает своеобразный информационный хаос), а также коммуникационные барьеры между участниками )КЦ изделия. Пути их решения заложены в осуществлении стратеги САLS/ИПИ, которая основана на создании единого информационного пространства (ЕИП) для всех участников ЖЦ изделия, включая потребителя (рис. 2.1).

Единое информационное пространство должно обладать следующими свойствами:

  •  содержать информацию в электронном виде;
  •  охватывать всю созданную информацию об изделии;
  •  являться единственным источником данных об изделии (прямой обмен данными между участниками ЖЦ исключен);
  •  строиться только на основе международных, государственных и отраслевых информационных стандартов;
  •  создаваться с использованием только имеющихся у участников ЖЦ программно-аппаратных средств;
  •  должно иметь возможность постоянного развития и расширения.

При использовании ЕИП возникает ряд важных положительных факторов:

  •  обеспечение целостности данных;
  •  возможность организации доступа к данным географически удаленных участников ЖЦ изделия;
  •  отсутствие потерь данных при переходе между этапами ЖЦ изделия;

Рис. 2.1. Основные идеи САLS/ИПИ

  •  изменения данных доступны одновременно всем участникам ЖЦ изделия;
  •  повышение скорости поиска данных и доступа к ним по сравнению с бумажной документацией;

 

Таблица 2.1

Организационная структура

Повышение эффективности управления процессами

Повышение эффективности управления данными

Повышение эффективности обмена данными внутри структуры

Подразделение предприятия

Среднее

Высокое

Низкое

Отдельное предприятие

Высокое

Высокое

Среднее

Виртуальное предприятие (корпорация)

Высокое

Высокое

Высокое

Эксплуатирующая организация

Среднее

Высокое

Среднее

  •  возможность использования различных компьютерных систем для работы с данными;
  •  обеспечение совместной работы проектных организаций, производственных предприятий, поставщиков, организаций сервиса и конечного потребителя на всех стадиях ЖЦ.

В основе ЕИП лежит использование открытых архитектур, международных стандартов, совместных хранилищ данных и апробированных программно-технических средств. Единое информационное пространство может быть создано для организационных структур разного уровня: от отдельного подразделения до виртуального предприятия или корпорации. При этом различается и эффект, получаемый от создания ЕИП (табл. 2.1).

Стратегия САЬЗ/ИПИ предусматривает двухэтапный переход к ЕИП.

1. Автоматизация отдельных процессов (или этапов) ЖЦ изделия и представление относящихся к ним данных 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 в рамках ЕИП автоматизированных процессов и относящихся к ним данных, представленных в электронном виде. В этом случае взаимодействие осуществляется с помощью программных средств в режиме реального времени, а параллельная работа исполнителей организуется через единую компьютерную среду.

Преодоление информационного хаоса и коммуникационных барьеров между участниками ЖЦ изделия путем создания ЕИП приводит к улучшению взаимодействия между ними и повышению эффективности процессов ЖЦ. Результатом становится снижение временных и материальных издержек и рост удовлетворения потребностей заказчика, а это, в свою очередь, неизбежно повышает конкурентоспособность изделия. Поэтому во многих развитых странах САЬЗ рассматривается как основная стратегия выживания в рыночной экономике, которая позволяет решить следующие задачи:

  •  расширить области деятельности предприятий (рынков сбыта) за счет кооперации с другими предприятиями, обеспечиваемой стандартизацией представления информации на разных стадиях и этапах ЖЦ, при этом не возникают ограничения в географическом положении и государственной принадлежности партнеров. Новые возможности информационного взаимодействия позволяют строить кооперацию в форме виртуальных предприятий, действующих в течение всего ЖЦ. Становится возможной кооперация не только на уровне готовых компонентов, но и на уровне отдельных этапов и задач (в процессах проектирования, производства и эксплуатации);
  •  повысить эффективность бизнес-процессов, выполняемых в течение всего ЖЦ продукта, за счет информационной интеграции и сокращения затрат на бумажный документооборот, обеспечения повторного ввода и обработки информации, преемственности результатов работы в комплексных проектах и возможности изменения состава участников без потери уже достигнутых результатов;
  •  на основе интегрированных моделей ЖЦ повысить прозрачность и управляемость бизнес-процессов и сократить в них затраты за счет лучшей сбалансированности звеньев;
  •  повысить привлекательность и конкурентоспособность изделий, спроектированных в интегрированной среде с использованием современных компьютерных технологий и имеющих средства информационной поддержки на этапе эксплуатации;
  •  обеспечить заданное качество продукции путем электронного документирования всех выполняемых процессов и процедур.

За последние годы понятие САЬ8/ИПИ существенно расширилось и перестало быть прерогативой чисто военного комплекса. Оказалось, что задачи совместного использования электронной информации и обмена ею 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 и в других отраслях, связанных с наукоемкой технической продукцией.

В экономике широко используется термин «электронный бизнес» (е-Ъизтезз), обозначающий, по сути, распространение кон-цепции САLS/ИПИ на все виды производственной, организационной, управленческой и коммерческой деятельности, осуществляемой в цифровом виде с использованием компьютерных систем в едином информационном пространстве.

Применение САLS/ИПИ активно развивается прежде всего в разработке и производстве сложной наукоемкой продукции, создаваемой интегрированными промышленными структурами, включающими в себя НИИ, КБ, основных подрядчиков, субподрядчиков, поставщиков готовой продукции, потребителей, предприятия технического обслуживания, ремонта и утилизации. Развитие концепции САLS/ИПИ обусловило появление'новой организационной формы выполнения крупных проектов — виртуального предприятия, объединяющего на контрактной основе фирмы, участвующие в процессах поддержки ЖЦ изделия и действующие на основе общей системы стандартов информационного взаимодействия. В рамках виртуальных предприятий в настоящее время реализуются совместные проекты по разработке, производству, сбыту и обеспечению сервисного обслуживания различных видов сложной наукоемкой продукции.

Таким образом, можно отметить ряд основных факторов, определяющих эффективность применения САLS/ИПИ. К их числу относятся следующие.

  1.  Компьютерная автоматизация, позволяющая повысить производительность основных процессов и операций создания информации.
    1.  Информационная интеграция процессов, обеспечивающая совместное и многократное использование одних и тех же данных. Интеграция достигается минимизацией числа и сложности вспомогательных процессов и операций, связанных с поиском, преобразованием и передачей информации. Поскольку доля вспомогательных процессов и операций в общем цикле достаточно велика, сокращение связанных с ними затрат времени и средств является существенным фактором экономии. Одним из инструментов интеграции является стандартизация способов и технологий представления данных, поэтому результаты предшествующего процесса могут быть использованы для последующих процессов с минимальными преобразованиями.
    2.  Переход к безбумажной организации процессов и применение новых моделей их организации. Сегодня в большинстве случаев основной формой представления результатов интеллектуальной деятельности является бумажный документ, который в таком виде разрабатывается, контролируется, согласовывается и утверждается. Очень часто даже при использовании компьютерных систем конечный результат интеллектуальной деятельности формируется в виде бумажного документа, а на последующих стадиях снова преобразовывается в электронный вид. При этом количество циклов преобразования и трудоемкость достаточно велики. Поэтому переход от бумажного документооборота к электронному позволяет многократно ускорить доставку документов нужным лицам, обеспечить параллелизм обсуждения, контроля и утверждения результатов работы, значительно сократить длительность процессов.

Существенным моментом является то, что ни одну из указанных областей САЬЗ/ИПИ нельзя рассматривать в отрыве от других.

Экономическая эффективность производства, применяющего концепцию САЬЗ/ИПИ, определяется следующими показателями:

  •  снижением затрат и трудоемкости процессов технической подготовки и освоения производства новых изделий;
  •  сокращением календарных сроков вывода новых конкурентоспособных изделий на рынок;
  •  сокращением доли брака и затрат, связанных с внесением изменений в конструкцию;
  •  увеличением объемов продаж изделий, снабженных электронной технической документацией (в частности, эксплуатационной), в соответствии с требованиями международных стандартов;
  •  снижением затрат на эксплуатацию, обслуживание и ремонты изделий (затрат на владение), которые для сложной наукоемкой продукции равны или превышают затраты на ее закупку.

Реализация САLS/ИПИ на предприятии позволяет увеличить производительность труда своих сотрудников, сократить временные и общие материальные затраты и обеспечить общее повышение качества. Это достигается путем упрощения доступа к информации, реорганизации деятельности (без изменения поставленных задач), компьютеризации рабочего окружения и изменения взаимосвязей между предприятиями-партнерами. Поэтому любое предприятие (мелкое, среднее или крупное), планирующее освоение производства нового изделия, а также осуществление его эффективной технико-экономической поддержки, сможет извлечь выгоду, используя такие преимущества САЬЗ/ИПИ-технологий. Эти предприятия смогут быстрее реагировать на изменение рыночной ситуации (оптимальная реакция на запросы потребителей, сокращение времени на пополнение материальных запасов и снижение их объема), уменьшить свои затраты (устранение трудоемких операций по дублированию данных, значительное сокращение объемов используемой бумаги), повысить качество, особенно надежность своей продукции (уменыцение брака на этапах разработки и производства изделий, улучшение согласованности данных).

Поэтому возникает необходимость в создании специализированных консалтинговых центров, вырабатывающих практические рекомендации по использованию на конкретных предприятиях

существующих компьютерных и автоматизированных средств для внедрения технологий САLS/ИПИ. Эти центры смогут также снабжать предприятия материалами по применению необходимой нормативной и информационной базы, способствуя широкому распространению САЬЗ/ИПИ не только при создании высокотехнологичных видов продукции, но и в различных отраслях промышленности, сельском хозяйстве, транспорте, здравоохранении, образовании.

2.2. Базовые принципы САLS/ИПИ

Применение САLS/ИПИ имеет ряд специфических аспектов, обусловленных видом его обеспечения. Существуют следующие виды обеспечения: лингвистическое, информационное, программное, математическое, методическое, техническое и организационное.

К лингвистическому обеспечению относятся языки и форматы данных о промышленных изделиях и процессах, используемые для представления и обмена информацией на этапах ЖЦ изделий.

Информационное обеспечение составляют базы данных, в которых имеются сведения о промышленных изделиях, используемые разными системами в процессе проектирования, производства, эксплуатации и утилизации продукции. В состав информационного обеспечения входят также серии международных и национальных САLS/ИПИ -стандартов и спецификаций.

Программное обеспечение САLS/ИПИ представлено программными комплексами, предназначенными для поддержки единого информационного пространства этапов ЖЦ изделий. Прежде всего, это системы управления документами и документооборотом, управления проектными данными (РОМ), взаимодействия предприятий в совместном электронном бизнесе (СРС), подготовки интерактивных электронных технических руководств и др.

Математическое обеспечение САLS/ИПИ включает в себя методы и алгоритмы создания и использования моделей взаимодействия различных систем в САLS/ИПИ -технологиях. Среди этих методов в первую очередь следует назвать методы имитационного моделирования сложных систем, методы планирования процессов и распределения ресурсов.

Рис. 2.2. Концептуальная модель САLS/ИПИ

Методическое обеспечение САЬЗ/ИПИ представлено методиками выполнения таких процессов, как параллельное (совмещенное) проектирование и производство, структурирование сложных объектов, их функциональное и информационное моделирование, объектно-ориентированное проектирование

К техническому обеспечению САLS/ИПИ относят аппаратные средства получения, хранения, обработки и визуализации данных при информационном сопровождении изделий. Взаимодействие частей виртуальных предприятий и систем, поддерживающих разные этапы ЖЦ изделий, происходит через линии передачи данных и сетевое коммутирующее оборудование.

Организационное обеспечение САLS/ИПИ состоит из различного рода документов, совокупности соглашений и инструкций, регламентирующих роли и обязанности участников ЖЦ изделий.

Концептуальная модель САLS/ИПИ включает в себя инвариантные понятия, которые применяют (полностью или частично) в течение ЖЦ изделия (рис. 2.2).

Эти инвариантные понятия условно можно разделить на три группы:

  •  базовые принципы САLS/ИПИ;
  •  базовые управленческие технологии;
  •  базовые технологии управления данными.

К числу базовых принципов относят:

  •  системную информационную поддержку ЖЦ изделия на основе использования интегрированной информационной среды, обеспечивающую минимизацию затрат в ходе ЖЦ;

  •  информационную интеграцию, выполняемую с помощью стандартизации информационного описания объектов управления;
  •  разделение программ и данных на основе стандартизации структур данных и интерфейсов доступа к ним, ориентацию на готовые коммерческие программно-технические решения, соответствующие требованиям стандартов;
  •  безбумажное представление информации, использование электронно-цифровой подписи;
  •  применение многопользовательской базы данных;
  •  параллельный инжиниринг бизнес-процессов;
  •  непрерывное совершенствование предпринимательской деятельности (реинжиниринг бизнес-процессов).

Во вторую группу входят технологии управления процессами, инвариантные по отношению к объекту (продукции):

  •  управление проектами и заданиями;
  •  управление ресурсами;
  •  управление качеством;
  •  интегрированная логистическая поддержка.

К третьей группе относят технологии управления данными об изделии, процессах и среде

.

Рассмотрим содержание некоторых принципов САLS/ИПИ.

Как уже было отмечено, системная информационная поддержка ЖЦ изделия осуществляется в интегрированной информационной среде, которая представляет собой совокупность распределенных баз данных, содержащих сведения об изделиях, производственной среде, ресурсах и процессах предприятия, обеспечивающих корректность, актуальность, сохранность и доступность данных субъектам производственно-хозяйственной деятельности, участвующим в осуществлении ЖЦ изделия в едином информационном пространстве. Все сведения (данные) в ИИС хранятся в виде информационных объектов.

Интегрированная информационная среда в соответствии с концепцией САLS/ИПИ представляет собой модульную систему, в которой реализуются следующие принципы:

  •  прикладные программные средства отделены от данных;

•структуры данных и интерфейс доступа к ним стандартизованы;

  •  данные об изделии, процессах и ресурсах не дублируются, число ошибок в них минимизируется, обеспечивается полнота и целостность информации;
  •  прикладные средства работы с данными представляют собой, как правило, типовые коммерческие решения различных производителей, что обеспечивает возможность дальнейшего развития ИИС.

Все процессы информационного обмена посредством ИИС направлены на максимально возможное исключение из производственной практики традиционных бумажных документов и пере

ход к прямому безбумажному обмену данными. Преимущества и технико-экономическая эффективность такого перехода очевидны. Тем не менее, в переходном периоде нужно обеспечить сосуществование и совместное использование как бумажной, так и электронной форм представления информации и оптимизировать их применение. Возможные формы представления конструкторской информации представлены на рис. 2.3 и в табл. 2.2.

Как показано на рис. 2.3, информация может быть представлена в форме базы данных, в форме электронного конструкторского документа (ЭКД) или в форме, пригодной для восприятия человеком: бумажной или экранной.

Представление информации в форме базы данных используется при необходимости логического структурирования больших объемов информации. При этом данные определенным образом распределяются между таблицами базы данных, записями в таблицах, полями в записях (при использовании реляционной СУБД) и/или отдельными файлами и таблицами (при использовании объектно-ориентированной СУБД). Используемые структуры данных ориентированы на специфику решаемых задач.

В форме электронного конструкторского документа

В форме, пригодной для восприятия человеком

В форме базы данных (внутреннее представление информации в компьютерной системе)

Экранное представление

Бумажный конструкторский документ

Другой формой представления информации является электронный документ — структурированный набор данных, включающий в себя заголовок, содержательную часть и электронно-цифровую подпись (ЭЦП). Электронный документ используется в качестве формы представления результатов работы, предназначенной для

Рис. 2.3. Формы представления конструкторской информации

передачи из одной автоматизированной системы в другую или последующей визуализации.

Таблица 2.2'

Термин

Определение

База данных об изделии

Хранилище информации, требуемой для выпуска конструкторской документации, необходимой на всех стадиях жизненного цикла изделия

Электронный

конструкторский

документ

Структурированный набор данных, необходимых для разработки, изготовления, контроля, приемки, эксплуатации и ремонта, снабженный заголовком и подписанный электронно-цифровой подписью

Экранное

представление

данных

Отображение конструкторской информации на экране компьютера в форме, воспринимаемой человеком

Бумажный

конструкторский

документ

Графический и (или) текстовый документ, содержащий данные, необходимые для разработки, изготовления, контроля, приемки, эксплуатации и ремонта

Обе формы представления информации (в форме базы данных для внутреннего представления информации в компьютерной системе или в форме электронного документа) не пригодны для восприятия

человеком и требуют специальных программных средств визуализации, т.е. преобразования данных в бумажный документ или в экранную форму.

Следует отметить, что база данных об изделии и электронное описание изделия (ЭОИ) являются ключевыми звеньями концепции САLS/ИПИ. В отличие от разрозненного представления данных об изделии в конструкторских, технологических (АСУ, ЕКР, МКР) и других системах, решающих частные задачи основной деятельности предприятий, ЭОИ объединяет и систематизирует эти данные. На основе ЭОИ создаются различные частные производственные документы (конструкторско-технологи- ческая спецификация, эксплуатационная документация и др.). В ЭОИ отражена информация не только об изделии, но и о сопряженной с ним среде (инструменты, приспособления, оснастка, технологическое оборудование, системы обеспечения эксплуатации изделия и т.д.).

Для снижения затрат на проектирование, сокращения времени разработки изделий, уменьшения доли брака, снижения затрат на разработку документации требуется не только организация безбумажного документооборота, но и максимальное использование компьютерных возможностей в организационных и технологических преобразованиях процессов, определяющих в совокупности деятельность предприятия. В этом случае необходимо использовать нормативную базу (стандарты, методические рекомендации) на основе отдельных элементов международных стандартов 130 10000 и 140000, позволяющих осуществлять:

  •  определение ключевых этапов принятия решений по ЖЦ;
  •  определение конфигурации продукта с учетом требований сертификации;
  •  управление рисками;
  •  управление стоимостью;
  •  управление графиком работ.

Поэтому система менеджмента качества 130 9000:2001 должна быть дополнена системой обеспечения надежности продукции по типу системы КАМЗ (надежность, готовность, сопровождаемость, безопасность) 180 14000. Это связано с тем, что в отличие от характеристик качества параметры надежности не могут быть полностью определены при испытаниях, поэтому обеспечение надежности должно базироваться на анализах, обоснованных испытаниями, и оцениваться по степени снижения риска.

Компьютерные и метрологические средства, используемые в концепции САLS/ИПИ, должны опираться на такие методы, как функциональный анализ, предварительный анализ риска, анализ режимов отказов, исследование границ (запасов), анализ наихудших случаев, анализ человеческой надежности, анализ и использование прошлого опыта. Система управления рисками позволяет использовать одно из основных преимуществ компьютерного сопровождения САLS/ИПИ: анализировать основные риски, исключать ошибки при проектировании и разработке изделия, в его производстве, сборке, при вводе изделия в эксплуатацию.

Мировой опыт свидетельствует, что внедрению на предприятии информационных систем должно предшествовать серьезное функционально-информационное обследование предприятия в целях определения оптимальности процессов, распределения ресурсов между функциями и т.д. В результате проведения этого исследования должна быть разработана функциональная модель предприятия «как должно быть», описывающая более совершенную технологию выполнения процессов, а также доступная для анализа база данных о процессах, материальных и информационных потоках, ресурсах и др.

Концепция САLS/ИПИ предполагает последовательное, непрерывное изменение и совершенствование бизнес-процессов разработки, проектирования, производства и эксплуатации изделия. Для этого используется набор разнообразных методов: анализ и реинжиниринг бизнес-процессов, параллельный инжиниринг, непрерывное улучшение процессов и т.д.

В настоящее время технология моделирования и анализа б-из- нес-процессов достаточно формализована и включает в себя определенные этапы, которые подробно рассмотрены в подразд. 8.1.

Принцип параллельного инжиниринга предполагает выполнение процессов разработки и проектирования одновременно с моделированием процессов изготовления и эксплуатации. Такой подход применим также к одновременному проектированию различных компонентов сложного изделия. При параллельном инжиниринге многие проблемы, которые могут возникнуть на более поздних стадиях ЖЦ, выявляются и решаются на стадии проектирования. Такой подход позволяет улучшить качество изделия, сократить время его вывода на рынок, уменьшить затраты.

Параллельный инжиниринг предполагает замену традиционного последовательного подхода комплексом перекрывающихся во времени операций, направленных на систематическое улучшение разрабатываемого решения вплоть до достижения необходимого результата.

Отличиями параллельного инжиниринга от традиционного подхода к организации процессов инженерной деятельности являются:

  •  ликвидация традиционных барьеров между функциями отдельных специалистов и организаций путем создания многопрофильных рабочих групп (МПГ), в том числе территориально распределенных. В состав МПГ входят специалисты разного профиля для решения конкретных задач. Например, представители эксплуатирующей организации, генерального разработчика и поставщика комплектующих изделий, т.е. специалисты из разных организаций, могут быть собраны в одну МПГ для решения проблемы, возникающей в ходе эксплуатации;
  •  итеративность процесса приближения к необходимому результату. Исходное понимание задачи ведет к первой версии требований, на основе которых разрабатывается первоначальное проектное решение. Оно порождает новые вопросы и позволяет уточнить постановку задачи. Поскольку жесткое требование завершить текущую фазу работы перед началом следующей отсутствует, последовательное проектирование заменяется «работой по спирали».

Возможность применения принципов параллельного инжиниринга возникает благодаря тому, что в ИИС все результаты работы представлены в электронном виде, являются актуальными, доступны всем участникам и легко могут быть скорректированы.

Автоматизация различных процессов, связанных с разработкой, производством и эксплуатацией изделий промышленности, наиболее эффективна в том случае, когда она охватывает все этапы ЖЦ изделия. При этом необходимо решить следующие проблемы:

  •  наличие множества различных систем, которые эффективно решают конкретные задачи, относящиеся к отдельному этапу ЖЦ, приводит к затруднению обмена данными между смежными системами;
  •  с увеличением сложности изделий и применением для их разработки современных компьютерных систем значительно увеличивается объем данных об изделии. При этом прежние методы работы с данными уже не позволяют обеспечивать их точность, целостность и актуальность при сохранении приемлемых временных и материальных затрат;
  •  наличие, как правило, большого количества предприятий, участвующих в поддержке ЖЦ изделия, усложняет эффективный обмен информацией об изделии между партнерами из-за наличия между ними коммуникационных барьеров (например, из-за несовместимости компьютерных систем);
  •  сложность изделия и наличие множества его модификаций, необходимость заимствования, стандартизации и унификации обусловливают необходимость создания многоуровневых многовариантных сборочных моделей.

Эти проблемы могут быть разрешены только путем реализации базовых принципов САЬЗ/ИПИ.

2.3. Системы, технологии и стандарты САLS/ИПИ

Под САЬЗ/ИПИ-системами понимают автоматизированные системы управления, которые интегрируют информационные процессы в ЕИП и управляют интегрированным информационным обеспечением участников ЖЦ изделия.

Компонентами САLS/ИПИ -систем являются:

  •  системы автоматизированного проектирования (САО/САМ- системы);
  •  автоматизированные системы управления производством (МК.Р/ЕКР-системы);
  •  система хранения и управления информацией о промышленном изделии ЗТЕР/РЭМ 8ш1е.

Различают два вида САLS/ИПИ -систем: для реального предприятия и виртуального предприятия.

САLS/ИПИ -система реального предприятия обеспечивает создание единой интегрированной системы управления созданием и использованием конструкторской, технологической, производственной информации по всем вид^м изделий, а также интеграцию с внешними информационными системами.

САLS/ИПИ -система виртуального предприятия обеспечивает интеграцию и управление информационными процессами при решении задач корпоративного, отраслевого, межотраслевого

межгосударственного сотрудничества. К таким системам относят средства категории РЬМ (Ргос1ис1 ЫГе Мапа§ешеп1 — управление ЖЦ изделия), а также системы для проектов совместной разработки и создания изделия.

Несмотря на общность САLS/ИПИ -идеологии, задачи для указанных видов САLS/ИПИ -систем заметно отличаются, поэтому подходы, проектные решения и модели управления являются разными. Важно отметить, что с точки зрения управления бизнесом САLS/ИПИ -система является системой управления данными об изделии, причем не в узком смысле, как ее часто преподносят поставщики программных средств РОМ и РЬМ, а так, как это определено в ГОСТ 34.003 — 90, — автоматизированной системой, включающей в себя все необходимые виды информационного обеспечения.

Приведение совместно используемых в ходе ЖЦ данных к единой стандартизованной информационной модели существенно упрощает построение интегрированной информационной системы, поскольку позволяет применять коммерческие прикладные решения (СОТЗ — Сотшегс1а1 ой—Ше — хНеИ) для различных конкретных задач (рис. 2.4).

Использование САLS/ИПИ -систем:

  •  позволяет эффективно управлять весьма сложными проектами с высокой долей параллельных работ;
  •  существенно сокращает время цикла разработки и вывода новых изделий на рынок;

Рис. 2.4. Укрупненная модель архитектуры типовой САЬ5>/ИПИ-системы

  •  снижает себестоимость продукции при одновременном значительном повышении ее качества и упрощении подготовки пред

приятий и изделий к сертификации;

  •  улучшает управление и контроль над бизнес-процессами предприятия, их оптимизацию в сложных проектах;
  •  обеспечивает прямую реализацию современных требований качества;
  •  обеспечивает высокую эффективность и снижение совокупной стоимости информационных технологий (ИТ).

Проблемы, возникающие при внедрении САLS/ИПИ -систем, заключаются в следующем:

  •  от руководства предприятия требуется стратегическое мышление, готовность к реорганизации бизнеса, глубокое понимание бизнес-роли ИТ;
  •  усложняются целевые проекты, что требует от руководства и пользователей определенной ИТ-культуры;
  •  требуется системная организация работ;
  •  требуется создание специально выделенного САLS/ИПИ -под- разделения.

При автоматизации отдельных процессов ЖЦ изделия обычно используются существующие прикладные программные средства (САПР, АСУП и т. п.) при условии наличия стандартного интерфейса к представляемым им данным. При интеграции всех данных об изделии в рамках ЕИП применяются специализированные программные средства — системы управления данными об изделии РDМ (Ргойис! Оа1а Мапа§ешеп1). Задачей РОМ-системы является аккумулирование всей информации об изделии, создаваемой прикладными системами, в единую логическую модель. Процесс взаимодействия РDМ-системы и прикладных систем строится на основе стандартных интерфейсов.

Поскольку потребитель является полноправным участником ЖЦ изделия, необходимо обеспечить для него доступ в ЕИП. Однако использование для этих целей РDМ-системы нецелесообразно из- за ее большой стоимости и значительного срока внедрения и освоения. Потребителю при эксплуатации изделий от разных поставщиков требуется доступ к разным ЕИП и соответственно разным РDМ-системам. Потребитель в качестве средства доступа к ЕИП для получения эксплуатационных данных об изделии может использовать не РОМ-систему, а интерактивные электронные технические руководства (ИЭТР).

Электронные руководства, разработанные поставщиком, обеспечивают доступ потребителя к эксплуатационным данным об изделии в ЕИП и имеют стандартный интерфейс пользователя, что позволяет сотрудникам эксплуатирующей организации одновременно обслуживать изделия от разных поставщиков.

САLS/ИПИ -технологии — это общее название организационных, информационных и прикладных формализованных технологий, обеспечивающих создание и управление САLS/ИПИ -системами. Можно выделить пять групп САLS/ИПИ -технологий.

  1.  Технология описания бизнес-процессов на различных этапах ЖЦ изделия. Наибольший интерес представляют этапы проектирования, создания, модернизации наукоемких изделий в силу их высочайшей сложности и огромного потенциала для оптимизации.
    1.  Технология сквозной обработки прикладных данных в информационной системе: создание и выбор стандартов представления ЭОИ, способов и программно-технических средств описания, подготовки, обработки, передачу и управления данными, разработка прикладных протоколов взаимодействия программных компонентов САLS/ИПИ.
    2.  Технология создания ЭОИ: описание процессов создания виртуальных изделий, процессов, среды (первый этап создания ЕИП).
    3.  Технология информационного взаимодействия функциональ- ■ ных групп пользователей. Реализация такой технологии происходит в заданной программно-технической среде с учетом технологий сквозной обработки прикладных данных и создания ЭОИ (второй этап создания ЕИП).
    4.  Технология управления целевыми и САLS/ИПИ -проектами. Вследствие возросшей за последние десятилетия сложности целевых проектов и изделий, а следовательно, и их электронных описаний, необходимо использовать автоматизированную систему формализованного управления целевыми и САLS/ИПИ -проектами.

Главная задача создания и внедрения САLS/ИПИ -технологий — это обеспечение единообразных форм описания и интерпретации данных независимо от места и времени их получения в общей системе, имеющей различные масштабы (вплоть до глобальных). Для успешной работы над общим проектом разных коллективов, разделенных во времени и в пространстве и применяющих разные САЕ/САD/САМ-системы, структура проектной, технологической и эксплуатационной документации, языки ее представления должны быть стандартизованными. 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, а также упростить эксплуатацию систем.

Обеспечение качества продукции является одной из задач, решаемых на предприятии или в иной организационной структуре в рамках управленческой деятельности. Система качества рассматривается как подсистема предприятия, тесно интегрированная с информационной средой, и поэтому для ее проектирования, создания, использования, анализа и реинжиниринга могут применяться САLS/ИПИ -технологии.

Упрощенно составляющие системы качества можно подразделить:

  •  на организационное и нормативно-методическое обеспечение системы качества,
  •  информационную систему сбора, регистрации, хранения и обработки данных о качестве.

Информация и документы, циркулирующие в системе обеспечения качества, могут быть представлены в регламентированных стандартами САLS/ИПИ формате и виде.

Многолетний зарубежный опыт создания и использования современных систем управления качеством продукции (УКП) показал, что главным условием эффективности их функционирования является наличие интегрированной системы сбора и анализа информации о качестве продукции на всех этапах ее ЖЦ. Очевидно, что если нет возможности получить информацию, до результатам анализа которой можно принять решение о проведении соответствующих управляющих воздействий на процессы производства, то сократить затраты на устранение дефектов производства и повысить на этой основе его эффективность не удастся. Поэтому в промышленно развитых странах свыше десяти лет выполняется широкомасштабная программа создания и распространения компьютеризированной системы виртуальной поддержки сквозного цикла процессов разработки, производства, сбыта, модернизации и технического обслуживания наукоемкой и высокотехнологичной продукции военного и гражданского назначения.

Применение САLS/ИПИ -технологий в системах качества на всех стадиях ЖЦ продукции (проектирование, внедрение и эксплуатация) способствует непрерывному улучшению качества и гарантирует, что все технические, административные и человеческие факторы, влияющие на качество производимой продукции, находятся под контролем, а управление системой качества учитывает запросы и ожидания потребителя и обеспечивает предприятию конкурентоспособность.

В настоящее время проходят апробацию разработанные программно-технические средства, реализующие компьютерные САLS/ИПИ -технологии управления качеством выпускаемой продукции. Внедрение на предприятиях разработанных автоматизированных модулей, апробированных в условиях производства, позволяет создать информационную основу для решения комплекса задач по обеспечению качества и конкурентоспособности выпускаемой продукции.

Таким образом, САLS/ИПИ -технологии позволяют обеспечить комплексное использование нормативной базы стандартизации, сертификации, каталогизации продукции, повышения ее качества на всех этапах ЖЦ и, следовательно, избежать неоправданных затрат и повысить эффективность экспортно-импортных операций.

Следует отметить, что САLS/ИПИ -технологии не отвергают существующие автоматизированные системы проектирования и управления, а являются средством, обеспечивающим их эффективное взаимодействие. Поэтому интеграция автоматизированных систем на современных предприятиях должна быть основана на САLS/ИПИ -технологиях, внедрение которых требует освоения имеющихся технологий и стандартов, развития моделей, методов и программ автоматизированного проектирования и управления.

В настоящее время деятельность многих крупных корпораций, разрабатывающих и производящих наукоемкую продукцию (авиакосмическая и автомобильная промышленность, судостроение), базируется на стандартах, закрепляющих накопленный в мире опыт ведения производственной деятельности с использованием электронного обмена данными.

 

31


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

61652. Гликолиз 39.32 KB
  Задачи: Дать представление об обмене энергии в клетке. А что же является одним из основных поставщиков энергии в клетке Глюкоза В результате ее расщепления происходит запасание АТФ.
61653. Органы кровообращения 14.93 KB
  Организационная часть урока 1 мин Идет подготовка к занятию. Проверка домашнего задания 5 мин Проверка включает пройденные темы опрос у доски и некоторым ребятам будут предложены дидактические карточки.
61655. Н. Носов «Федина задача» 12.66 KB
  Цели урока: расширить знания детей о жизни и творчестве Н. Ход урока: I .Итог урока Как вы готовите дома уроки Что вам для этого нужно Что полезного для себя узнали из рассказа Д З подготовить выразительное чтение рассказа.
61656. Остер как получаются легенды 16.55 KB
  Цели: Образовательные: познакомить учащихся с понятиями миф легенда с легендами родного края; определять особенности легенды. Легенды и мифы Лаврового переулка; желание посмотреть на себя со стороны и поработать над своими недостатками...
61657. Н.Н. Носов «Телефон» 13.24 KB
  Ребята а какие правила пользования телефоном вы помните и знаете Почему нельзя подолгу разговаривать по телефону IV Знакомство с рассказом Телефон Прочитайте название рассказа...
61659. Пушные звери 16.2 KB
  Задачи: Образовательные: изучить местообитание внешнее строение питание и значение пушных зверей в жизни человека продолжить формирование понятия хищные звери; формировать понятие Пушные хищные звери на примере куницы лисицы соболя норки...