Обеспечение информационных систем на предприятии

В современных условиях участниками жизненного цикла конк­ретного изделия могут быть юридически и территориально не связан­ные друг с другом предприятия. CALS-технологии призваны слу­жить средством, интегрирующим существующие па предприятиях ав­томатизированные системы обработки информации в единую функ­циональную систему. Главная задача создания и внедрения CALS-технологий - обеспечение единообразных описаний и смысло­вой интерпретации данных независимо от места и времени их получе­ния в общей информационной системе. CALS-технологий не отвергают существующие автоматизированные системы обработки информации (САПР, АСТПП, АСУ, АСУП и др.), а служат средством их интеграции и эффективного взаимодей­ствия. При этом внедряется и поддерживается стандартизация проектной, технологической и эксплуата­ционной документации, понятийного аппарата и языков представления данных.

По аналогии с системами автоматизированного проектирования в составе CALS различают лингвистическое, информационное, матема­тическое, программное, методическое и техническое обеспечение системы.

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

Информационное обеспечение составляют базы данных, содер­жащие сведения о промышленных изделиях. Эти данные используются различ­ными системами в процессе проектирования, производства, эксплуа­тации и утилизации изделий. В состав информационного обеспечения входят также серии международных и национальных CALS-стандартов и спецификаций.

Математическое обеспечение CALS включает, модели и алго­ритмы взаимодействия различных систем и их компонентов в CALS-технологиях. К этим моделям относятся методы структурного и имитационного моделирования, методы планирования и управле­ния процессами, распределения ресурсов и т.п.

Программное обеспечение CALS представлено программными комплексами, предназначенными для поддержки единого информа­ционного пространства на всех этапах жизненного цикла изделий. Это системы управления документами и документооборотом, управ­ления проектными данными, обеспечения взаимодействия предприятий в элект­ронном бизнесе, подготовки интерактивных электронных техниче­ских руководств и некоторые другие.

Методическое обеспечение CALS представлено методиками осуществления таких процессов, как структурирование сложных объек­тов, их функциональное и информационное моделирование, парал­лельное (совмещенное) проектирование и производство, объект­но-ориентированное проектирование, создание онтологии приложе­ний.

К техническому обеспечению CALS относят аппаратные средст­ва получения, храпения, обработки и визуализации данных при ин­формационном сопровождении изделий. Взаимодействие частей вир­туальных предприятий, систем, поддерживающих разные этапы жиз­ненного цикла изделий, происходит через линии передачи данных и сетевое коммутирующее оборудование.

На рисунке 3 представлены виды программного обеспечения информационных систем и их место в жизненном цикле изделия.

Рис. 3. Этапы жизненного цикла промышленных изделий и системы их автоматизации

Ниже представлена расшифровка названий автоматизированных систем:

- CAE - Computer Aided Engineering (автоматизированные рас­четы и анализ);

- CAD - Computer Aided Design (автоматизированное проекти­рование);

- САМ - Computer Aided Manufacturing (автоматизированная технологическая подготовка производства);

- CAPP — система проектирования технологических процессов (ТП), которая позволяет с различной степенью автоматизации проектировать единичные, групповые и типовые технологические процессы по многим направлениям: механообработка, гальваника, сварка, сборка, термообработка и т.д.;

- PDM - Product Data Management (управление проектными данными);

- ERP - Enterprise Resource Planning (планирование и управле­ние предприятием);

- MRP-2 - Manufacturing (Material) Requirement Planning (планирование производства);

- MES - Manufacturing Execution System (производственная ис­полнительная система);

- SCM - Supply Chain Management (управление цепочками по­ставок);

- CRM - Customer Relationship Management (управление взаи­моотношениями с заказчиками);

- SCADA - Supervisory Control And Data Acquisition (диспет­черское управление производственными процессами);

- CNC - Computer Numerical Control (компьютерное числовое управление);

- SFA — это Sales Force Automation (Автоматизация деятель­ности по продажам);

- IETM - Interactive Electronic Technical Manuals (интерактивные электронные технические руководства)

- СРС - Collaborative Product Commerce (совместный электрон­ный бизнес). [Соломенцев]

- PLM - Product Lifecycle Management (Управление данными жизненного цикла изделий).

3.2. Иерархия автоматизированных систем на предприятии [6]

Специфика задач, решаемых на различных этапах жизненного цикла изделий, обусловливает разнообразие применяемых АС.

Управление в промышленности, как и в любых сложных системах, имеет иерархическую структуру. В общей структуре управления выделяют несколько иерархических уровней, показанных на рисунке 4. Автоматизация управления на различных уровнях реализуется с помощью автоматизированных систем управления (АСУ).

Рис. 4. Общая структура управления

Информационная поддержка этапа производства продукции осуществляется автоматизированными системами управления предприятием (АСУП) и автоматизированными системами управления технологическими процессами (АСУТП).

К АСУП относятся системы планирования и управления предприятием ERP (Enterprise Resource Planning), планирования производства и требований к материалам MRP-2 (Manufacturing Requirement Planning) и упомянутые выше системы SCM. Наиболее развитые системы ERP выполняют различные бизнес-функции, связанные с планированием производства, закупками, сбытом продукции, анализом перспектив маркетинга, управлением финансами, персоналом, складским хозяйством, учетом основных фондов и т.п. Системы MRP-2 ориентированы, главным образом, на бизнес-функции, непосредственно связанные с производством. В некоторых случаях системы SCM и MRP-2 входят как подсистемы в ERP, в последнее время их чаще рассматривают как самостоятельные системы.

Промежуточное положение между АСУП и АСУТП занимает производственная исполнительная система MES (Manufacturing Execution Systems), предназначенная для решения оперативных задач управления проектированием, производством и маркетингом.

В состав АСУТП входит система SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition), выполняющая диспетчерские функции (сбор и обработка данных о состоянии оборудования и технологических процессов) и помогающая разрабатывать ПО для встроенного оборудования. Для непосредственного программного управления технологическим оборудованием используют системы CNC (Computer Numerical Control) на базе контроллеров (специализированных компьютеров, называемых промышленными), которые встроены в технологическое оборудование с числовым программным управлением (ЧПУ). Системы CNC называют также встроенными компьютерными системами.

Очевидно, что некоторые автоматизированные системы используются только на производственных предприятиях. К ним отнесят CAD, САМ, CAE, CAPP, PDM, SCADA, CNC, MES, IETM, PLM системы. Условно можно объединить их в группу так называемых «производственных» автоматизированных систем. Прочие системы могут использоваться практически на любых предприятиях, поэтому их можно назвать системами общего назначения.

Если перегруппировать с учетом этого разделения автоматизированные системы, то получим схему, представленную на рисунке 5.

Рис. 5. Этапы жизненного цикла промышленной продукции и используемые автоматизированные системы

В свою очередь, производственными автоматизированными системами, в первую очередь представляющими интерес с точки зрения технологии машиностроения, являются CAE, CAD ,CAM, PDM, CAPP, IETM и PLM системы. Они будут рассмотрены подробнее далее.