ИПИ-технологии и концептуальная модель CALS

4.2.1. Характеристика единого информационного пространства

Основные проблемы при управлении информацией заключаются в информационном хаосе и коммуникационных барьеров. Информационный хаос появляется по следующим причинам:

· из-за усложнения изделий увеличивается объем информации;

· из-за использования различных прикладных автоматизированных систем.

Коммуникационные барьеры между участниками жизненного цикла продукции:

· временной барьер связан с получением доступа к данным, созданных на предыдущих этапах жизненного цикла продукции;

· пространственный барьер связан с получением данных из удаленной географической точки;

· организационный барьер связан с получением данных от разных организаций;

· междисциплинарный барьер связан с получением данных специалистов одного профиля специалистами другого профиля;

· выразительный барьер связан с использованием различных форм описания данных.

Создание единого ЕИП позволяет преодолеть информационный хаос и коммуникативные барьеры между участниками жизненного цикла изделия. Результатом будет снижение временных и материальных издержек и повышение степени удовлетворения потребностей заказчика, что ведет к повышению конкурентоспособности изделия. ЕИП – это единая информационная среда, реализуемая средствами PDM и обеспечивающая совместную, согласованную работу руководителей и исполнителей на различных стадиях ЖЦ. На стадии изготовления при выполнении работ по подготовке производства - это согласованная работа конструкторов, технологов и других специалистов предприятия. Помимо информации об изделии, в сфере ТПП важную роль играет информация о процессах изготовления, а также о ресурсах, необходимых для этого изготовления. Таким образом, ЕИП включает в себя информацию о продукте, процессах и ресурсах, которая создается при проектировании, дополняется при подготовке производства, изготовлении и эксплуатации и совместно используется конструкторами, технологами, управленцами, эксплуатирующим персоналом и другими специалистами на стадиях ЖЦ.

ЕИП предполагает отказ от прямого взаимодействия и передачи данных между участниками жизненного цикла. Все коммуникации между ними должны осуществляться через ЕИП (рис. 4.1).

Рис. 4.1. Единое информационное пространство

Назначение ЕИП:

· собирать всю информацию об изделии

· быть единственным источником данных об изделии (прямой обмен данными между участниками ЖЦ исключён);

· формироваться на основе международных, государственных и отраслевых стандартов.

ЕИП имеет свойства:

· информация представлена в электронном виде;

· ЕИП охватывает все данные об изделии, созданные всеми участниками жизненного цикла;

· ЕИП выступает единственным источником информации для всех участников жизненного цикла, предоставляя информацию в нужном виде в нужное время;

· для интеграции данных используются только международные, государственные и отраслевые стандарты;

· в ЕИП используются существующие на предприятии программно-аппаратные средства;

· ЕИП непрерывно развивается.

Этапы создания ЕИП, предусмотренные стратегией развития:

· автоматизация отдельных процессов жизненного цикла;

· интеграция автоматизированных процессов в рамках единого информационного пространства.

ЕИП может быть создано для организационных структур разного уровня: от отдельного подразделения до виртуального предприятия или корпорации.

Преимущества ЕИП:

· обеспечение целостности данных;

· минимум преобразований при переходе с одного этапа жизненного цикла на другой;

· изменения данных доступны всем и сразу;

· повышение скорости поиска и доступа к данным;

· использование компьютерных систем для доступа к данным;

· организация географически удаленного доступа к данным.

CALS/ИПИ как концепция, объединяет принципы и технологии информационной поддержки ЖЦ изделия на всех его стадиях и основывается на использовании ЕИП. ЕИП обес­печивает единообразные способы управления процессами взаимодействия всех участников ЖЦ, а именно, заказ­чиков продукции, производителей (поставщиков) продукции, а также ремонтного и эксплуатационного персонала.

Реализация концепции ЕИП основана на применении открытых архитектур, международных стандартов и апробированных коммерческих продуктов обмена данными. Стандарты CALS описывают форматы представления данных, методы доступа к данным и их корректной интерпретации.

Информационная интеграция основывается на использовании:

· информационной модели ЖЦ продукции и выполняемых в ходе ЖЦ процессов;

· информационной модели продукта (информация об изделии);

· информационной модели производственной и эксплуатационной среды.

Программной основой построения ЕИП является специализированный класс программных систем, получивший название PDM-систем (Product Date Management), т.е. систем ведения проекта. Интегрированные системы типа PDM обобщают такие технологии, как управление документами, конструкторскими и технологиче­скими данными об изделии, управление проектами, работами и ресурсами.

Можно выделить три типа базовых технологий, комплексная реализация которых позволяет отслеживать и контролировать процесс разработки и выпуска продукции (см. рис. 4.2):

•управление конфигурацией изделия;

•управление качеством;

•управление проектами, работами и ресурсами.

Управление конфигурацией изделия заключается в обеспече­нии соответствия фактических свойств изделия заданным требо­ваниям заказчика.

Управление качеством сводится к обеспечению удовлетворен­ности потребителя. Наконец, управление проектами, работами и ресурсами сво­дится к проверке и обеспечению хода работ по проектам, а также к проверке и обеспечению расходования соответствующих ресур­сов.

4.2.2. Базовые информационные технологии CALS/ИПИ

В основе CALS/ИПИ-технологий лежит процесс совместного использования данных, полученных на различных стадиях жизненного цикла изделия. Это понятие включает в себя весь комплекс данных, которые создаются и используются на всем ЖЦ изделия. Эти данные включают в себя информацию о конфигурации и структуре изделия, характеристики и свойства, организационную информацию (описание процессов, связанных с изменением данных об изделии), документы, которыми «обрастает» изделие с момента его

проектирования до момента его продажи и дальнейшего сервисного обслуживания [6-8].

Как показывает мировая практика, применение CALS/ИПИ-технологий в качестве инструмента для информационной поддержки всех участников создания и использования изделия, существенно повышает эффективность деятельности организации. Это происходит за счет ускорения процессов исследования и разработки изделий, придания им новых свойств, сокращения издержек в процессах производства и эксплуатации продукции, повышения уровня сервиса при эксплуатации и техническом обслуживании. В настоящее время под CALS/ИПИ-технологиями понимаются технологии повышения эффективности бизнеса, основанные на интенсивном информационном взаимодействии субъектов хозяйственной деятельности и совместном использовании информации в ходе жизненного цикла изделия. Другими словами, ключевым аспектом этих технологий является организация оперативного взаимодействия всех участников ЖЦ в едином информационном пространстве, формируемом весьма экономично, по принципу – «одноразовый ввод информации при последующем ее многократном использовании».

По оценкам специалистов грамотное применение CALS/ИПИ-технологий позволяет ускорить процесс разработки новых наукоемких изделий в 25-30 раз при одновременном значительным повышением качества выпускаемой продукции и сокращении (до 30%) издержек при производстве и эксплуатации. Кроме того, применение CALS/ИПИ-технологий на всех стадиях ЖЦ изделия способствует непрерывному улучшению качества самого изделия и связанных с ним процессов.

Общая структура концептуальной модели CALS/ИПИ приведена на рис. 4.3 [4].

Основу концептуальной модели CALS/ИПИ составляет ЕИП. В ЕИП действует единая система правил представления и хра­нения информации, а также обмена ею, в соответствии с кото­рыми протекают информационные процессы, сопровождающие и поддерживающие ЖЦ изделия. В этом реализуется главный принцип CALS/ИПИ, который заключается в том, что однаж­ды возникшая информация сохраняется в интегрированной ин­формационной среде и становится доступной всем участникам ЖЦ в соответствии с существующими правилами доступа к информации. Актуальной проблемой является эффективность управления большими объемами информации на всех стадиях ЖЦ.

Можно выделить две основные проблемы, стоящие на пути повышения эффективности управления информацией.

Во-первых, 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.
Во-вторых, увеличение количества участников проекта по разработке изделия (особенно в случае виртуального предприятия) приводит к возникновению серьезных проблем при обмене информацией между участниками из-за наличия между ними коммуникационных барьеров (например, из-за несовместимости компьютерных систем). Основные идеи CALS иллюстрирует рис. 4.4.

Рис. 4.4. Основные идеи CALS

Итак, CALS/ИПИ представляет собой логически струк­турированный набор принципов и технологий, реализующих стратегию построения ЕИП, под­держивающей ЖЦ сложных изделий.

При интеграции всех данных об изделии в рамках ЕИП применяются специализированные программные средства – системы управления данными об изделии (PDM).