Взаимосвязь технологий и стандартов в области CALS

Принятие стратегических документов в области обеспечения качества

и повышения конкурентоспособности товаров и услуг (например,

глобальная концепция обеспечения качества в ЕС) и связанная с

этим необходимость для поставщика товаров и услуг доказывать

свою способность предоставлять качественные товары и услуги

привело к стандартизации основных информационных технологий

управления предприятием, разработки продукции, информационного

обмена в цепочке «субпоставщик ~ производитель - потребитель».

Место и роль таких информационных технологий и международных

стандартов, а также взаимосвязь между ними, приведены на рис. 1.21.

Суть этих технологий кратко изложена ниже.

Выходы, связанные с производством продукции как у поставщика,

так и у производителя можно представить при использовании

стандартов MRP, MRP II, ERP, ISO 15531 ManDate.

Характеристики продукции и ее состояния как у поставщика, так

и у производителя можно представить при использовании стандартов

ISO10303 STEP, ISO 15531 ManDate.

Требования потребителя и производителя учитываются при использовании

ФСА, ФФА, FMEA, QFD.

Обратная связь между потребителем и производителем, а также

между производителем и субпоставщиком может быть организована

на базе стандартов ISO 9000, MRP, MRP II, ERP, ISO 15531 ManDate,

ISO 10303 STEP.

Рис. 1.21. Роль и место международных стандартов для повышения эффективности

управления в цепочке «поставщик - производитель - потребитель»

62 Глава 1. Концептуальный аспект CALS-технологий

ISO 9000 - семейство стандартов на системы качества предприятия.

Система качества - часть системы управления предприятия | охватывающая

основные бизнес процессы (в настоящее время более 20

процессов). Разработана в середине 1980-х годов как обобщение передового

опыта по обеспечению качества и воплощение Глобальной

Европейской котн1епции в области качества. Предназначена для решения

следующих основных задач:

• обеспечения климата доверия в экономике;

• предоставления потребителю объективных доказательств способности

поставщика к производству товаров и услуг определенного

уровня качества;

• повышения конкурентоспособности предприятий.

Система качества является наиболее распростране^птым стандартом

за всю историю ISO, их используют несколько сот тысяч предприятий

практически во всех странах мира. Соблюдение требований

стандарта в настоящее время рассматривается как пропуск на международный

рынок товаров и услуг. В России с 1998 г. соблюдение требований

ISO 9000 - обязательное условие для полз^ения госзаказа

(постановление Правительства РФ №113 от 02.02.1998 г.).

MRP - стандарт на планирование материальных ресурсов (Material

Requirements Planing), первый из серии стандартов на планирование

материальных ресурсов, разработан в 1960-х годах, обеспечивает

согласование действий снабженческих, производственных и

сбытовых подразделений по формированию заказов в реальном масштабе

времени и материального учета. Не поддерживает нулевых

производственных запасов и потому не обеспечивает поставок в режиме

just in time (точно в срок).

Одним из наиболее распространенных методов управления производством

в мире является стандарт MRP II (Manufacturing Resourse

Planning), разработанный в США и поддерживаемый американским

обществом по контролю за производством и запасами - American

Production and Inventory Control Society (APICS). MRP II - это

набор проверенных на практике разумных принципов, моделей и

процедур управления и контроля, служащих повышению показателей

экономической деятельности предприятия.

С середины 1990-х годов стандарт MRP II применяется для планирования

потребностей в распределении и ресурсах на уровне предприятия

- Enterprise Resourse Planning, а интегрированные программные

продукты, обеспечивающие такое планирование, называются

ERP-системами (например, SAP R3, BAAN, MGF/PRO, Oracle Application).

Как известно, система класса MRP II имеет целью электронное

моделирование всех основных процессов, реализуемых

предприятием, таких как снабжение, запасы, производство, продажа

и дистрибуция, планирование, контроль за выполнением плана, затраты,

финансы, основные средства и т.д. Следует отметить, что

Международный стандарт по управлению качеством процессов ISO

9000 обязывает иметь на предприятии указанные модели, хотя и не

требует их электронной реализации.

ERP - дальнейшее развитие стандарта на организацию производства

и материально-технического снабжения (Enterprise Resource

Planing) - разработан в 1990-х годах. Поддерживает концепцию CIM

(компьютеризованного интегрированного производства) и оптимального

управления логистическими потоками в реальном масштабе времени,

поставки в режиме just in time (точно в срок).

В настоящее время развивается в концепции DRP (Dynamical

Resource Planing) - организации производства динамической конфигурации,

в которой бизнес процессы могут оптимально изменяться, в

зависимости от изменения задач. Поддерживает концепции глобализации

бизнеса, работы в режиме 24x365 и т.д.

В последние десятилетия одним из главных факторов экономического

роста промышленно развитых стран стало массовое внедрение

информационных технологий в производственные процессы. Такие

технологии призваны обеспечить сокращение финансовых и временных

затрат при производстве сложной наукоемкой продукции. Для

информационной интеграции процессов, протекающих в ходе жизненного

цикла продукции, была разработана CALS-идеология, реализованная

позже в виде CALS-технологий.

Ситуация на мировом рынке наукоемкой продукции развивается

в сторону полного перехода на безбумажную электронную версию

проектирования, изготовления и сбыта продукции. По прогнозам зарубежных

специалистов, в ближайшее время на внешнем рынке невозможно

будет продать машинотехническую продукцию без соответствующей

международным стандартам безбумажной электронной документации.

Передовые зарубежные фирмы рассматривают работу в

этом направлении как действенное средство ограничения доступа на

международный рынок наукоемкой продукции тех стран, которые не

сумеют своевременно освоить соответствующие международным требованиям

безбумажные электронные технологии. Предположительно

в ближайшие несколько лет мировой рынок наукоемких технологий

- так же как и рынок промышленной кооперации - полностью перейдет

на стандарты CALS.

Аббревиатура CALS в ходе своего развития имела целый ряд интерпретаций:

• Computer-Aided Acquisition and Logistics Support - компьютеризированная

поддержка логистических систем - 1980 г.;

• Computer-Aided Acquisition and Support - компьютеризированные

поставки и поддержка - 1988 г.;

• Computer-Aided Acquisition and Lifecycle Support - поддержка

непрерывных поставок и жизненного цикла - 1993 г.;

• Commerce At Light Speed - Бизнес в высоком темпе - 1998 г.

Что понимают под CALS в настоящее время:

• CALS - это идеология создания единой информационной среды

для процессов проектирования, производства, испытаний,

поставки и эксплуатации продукции в ходе всех стадий жизненного

цикла - от замысла до утилизации;

• интеграция достигается путем стандартизации представления

информации (или, скажем, результатов) в процессах проектирования,

материально-технического снабжения, производства,

ремонта, послепродажного сервиса и т.д. Такой подход создает

новый базис для информационной интеграции и преемственности

в использовании информации;

• эффективный бизнес сегодняшнего дня имеет явную тенденцию

к географической распределенности. Компании кооперируются

для того, чтобы вместе выполнить сложный проект или

вывести на рынок новый продукт. Возникают так называемые

виртуальные предприятия - форма объединения на контрактной

основе предприятий и организаций, участвующих в поддержке

жизненного цикла общего продукта и связанных общими

техническими процессами. Этот сложный организм должен

жить по единым правилам в едином информационном пространстве,

позволяющем непосредственно использовать обмен

данными в электронной форме между партнерами. В случае

изменения состава участников - смены поставщиков или исполнителей

- обеспечиваются преемственность и сохранность

уже полученного продукта (моделей, расчетов, документации,

программ, баз данных).

Таким образом CALS-технологии представляют собой современную

организацию процессов разработки, производства, послепродажного

сервиса, эксплуатации изделий путем информационной поддержки

процессов их жизненного цикла на основе стандартизации

методов представления данных на каждой стадии жизненного цикла

и безбумажного электронного обмена данными. Концепция CALS

определяет набор правил, регламентов, стандартов, в соответствии с

которыми строится информационное («компьютерное») взаимодействие

участников процессов проектирования, производства, испытаний

и т.д.

Целью применения CALS-технологий как инструмента организации

и информациотпюй поддержки всех участников создания, производства

и пользования продуктом является повышение эффективности

их деятельности за счет ускорения процессов исследования и разработки

продукции, придания изделию новых свойств, сокращения

издержек в процессах производства и эксплуатации продукции, повышения

уровня сервиса и технического обслуживания. В современных

условиях CALS-технологии служат важнейшим инструментом

повышения эффективности бизнеса, конкурентоспособности и привлекательности

продукции.

По данным западных аналитиков, применение CALS-технологий

позволяет, например, в масштабах промышленности США экономить

десятки миллиардов долларов в год, сократить сроки проведения

всех работ на 15-20%.

CALS-технологии активно применяются прежде всего при 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 продукции. Вместе с тем 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.

Ни одна из известных ERP-систем не включает в свой состав ряд

необходимых для CALS компонентов, таких как САПР, генератор

программ с ЧПУ, инженерные расчеты, организация производства на

уровне цеха.

ISO 15531 ManDate - стандарты из системы стандартов CALS -

технологий. Предназначен для обеспечения коллективного доступа

поставщика и потребителя к информации о производственном процессе

поставщика. Использует согласованные со стандартом ISO

10303 STEP форматы представления данных.

ISO 10303 STEP - основное семейство стандартов из системы

стандартов CALS-технологий (в настоящее время включает около

сотни стандартов и проектов). Предназначен для обеспечения коллективного

доступа поставщика и потребителя к информации о:

• конструкции изделия;

• процедурам испытаний изделия;

• эксплуатационной документации на изделие;

• другой информации по всем стадиям жизненного цикла изделия.

Разработан в конце 1980-х годов МО США при участии Министерства

торговли США и предназначался первоначально для обеспечения

поставок военной техники и технологий. В настоящее время все

шире охватывает невоенные области, прежде всего машиностроение и

промышленное строительство.

Важность управления данными об изделии, представленными в

формате ISO 10303 STEP, связано со следующими обстоятельствами.

Данные о конструкции изделия занимают значительную часть в общем

объеме информации, используемой в ходе его жизненного цикла

(ЖЦ). На основе этих данных решается ряд задач производства изделия,

материально-технического снабжения, сбыта, эксплуатации,

ремонта и др. (рис. 1.22). Сегодня, несмотря на широкое

Рис. 1.22. Использование конструкторских данных в ходе ЖЦ изделия

1.5. Взаимосвязь технологий и стандартов в области CALS 67б использование компьютерных технологий, процессы проектирования и производства промышленной продукции в основном выполняются традиционными методами на основе бумажных документов.

Объем проектных работ, выполняемых с использованием систем автоматизированного проектирования, незначителен, причем, как правило,полученные результаты все равно переводятся из цифрового вида в форму бумажных документов.

Одна из причин такого перевода - сложность интеграции результатовпроектирования, полученных разными методами. В результате,информация о сложном машинотехническом изделии, таком как автомобильили самолет, представляет собой тонны бумажной документации. При этом преимущества применения электронного представленияинформации об изделии, состоящие в возможности многократногоиспользования информации, сокращении затрат на ее повторныйввод, подготовку и обработку, не используются в полной мере.

Электронная информационная CALS-интеграция производственныхмодулей, обеспечивающая безбумажную технологию на основеэлектронного документооборота (так называемых PDM-систем),базируется на таком важном понятии, как модель технологическойсреды. Модель технологической среды машиностроительного предприятиявключает в себя:

• модели для инженерных расчетов, конструирования и автома-тизироватпюго проектирования изделий;

• модели построения обрабатываемых поверхностей и генерацияпрограмм ЧПУ;

• модели технологической последовательности обработки деталей;

• модели для оптимального планирования производства.ФСА - функционально-стоимосттюй анализ - технология разработкии анализа продуктов, позволяющая сократить себестоимость продуктов на остюве выравнивания соотношения «важность - стоимость» элементов продукции. Разработан в США в конце 1940-х годов, принят как стандарт большинством развитых стран в конце 1960-х.

ФФА - функционально-физический анализ - технология разработки и анализа технических систем, позволяющая разрабатывать продукты, реализующие эффективные принципы действия. Разработан в СССР в конце 1970-х - начале 1980-х годов, в настоящее время достаточно широко внедряется в развитых странах бывшими советскимиспециалистами.

FMEA - анализ (Failure mode and effect analysis) - анализ причин и последствий дефектов для потребителей - метод анализа продуктов и процессов, позволяющий выявить элементы конструкции (анализ продуктов) или операции процессов (анализ процессов), имеющие повышенный потенциальный риск для потребителя и разработать предупреждающие мероприятия, снижающие риск до приемлемых величин. Разработан рядом авиакосмических фирм США в рамках программы полета к Луне НАС А в середине 1960-х годов.

В настоящее время является фактическим стандартом в большинстверазвитых стран.

QFD (quality function deployment) - развертывание функций качества - технология разработки и подготовки производства продуктов, позволяющая эффективно преобразовывать запросы потребителя в технические требования. Использует ряд последовательно перестраиваемых таблиц - «домиков качества» - для всех стадий разработки и подготовки производства изделий. Разработана в 1970-х годах в Японии. В настоящее время широко применяется в большинстве

развитых стран, где рассматривается как эффективное оружие в конкурентной борьбе.

Сейчас стало очевидным, что первый разработчик ERP-систем, который выйдет на отечественный рынок с предложениями интегрированных решений, обеспечивающих CALS-технологию и, следовательно, удовлетворяющих стандартам ISO 9000 и MRP II, получит безусловное преимущество.