Особенности интегрированной информационной модели изделия

Совокупность стандартизованных частных информационных моделей изделия, процессов и ресурсов образует единую интегрированную модель, обеспечивающую информационную поддержку процессов, выполняемых в ходе ЖЦ изделия.

Под понятием «единая интегрированная информационная модель изделия» (ИИМИ) подразумевается модель, содержащая всю информацию об изделии, требуемую на любом из этапов его ЖЦ, а при построении каждого фрагмента модели используются единые средства и методы построения. При этом подразумевается также обеспечение целостности всей модели, описывающей изделие.

С позиций системной архитектуры базовые ИИМИ - это фундамент, на котором могут быть построены автоматизированные системы управления различного уровня. На основе одной и той же модели ЖЦ и бизнес-процессов решаются задачи анализа эффективности бизнес-процессов и обеспечения качества продукции. Интегрированная модель изделия обеспечивает обмен конструкторскими данными между проектировщиком и производителем, является источником информации для расчета потребности в материалах и создания электронных справочников по эксплуатации продукта и т.д.

Вопрос о том, как должна выглядеть единая ИИМИ рассматривается в следующем подразделе. Концепция CALS/ИПИ как информационная поддержка ЖЦ изделия базируется на том, что ИИМИ создается для всех или хотя бы для основных этапов ЖЦ и укрупненно ее структура может соответствовать изображенной на рис. 4.14 [4].

ИИМИ обладает следующими особенностями:

1. Фрагменты ИИМИ могут использоваться в разделенном режиме, т.е. один фрагмент может входить одновременно в несколько интегрированных моделей изделий. Например, модель изделия (детали) включает в себя данные о свойствах материала, из которого эта деталь изготовлена и сведения о покрытии. Модель другой детали, изготовленной из того же материала, с нанесением такого же покрытия, должна содержать аналогичные данные и т.д.

2. Любое изделие или его компоненты могут быть рассмотрены с точки зрения различных предметных областей (проектирования, изготовления, маркетинга, организации, логистики, эксплуатации и др.). Поэтому различные фрагменты ИИМИ создаются с использованием разных программных продуктов, автоматизирующих различные предметные области. Виду того, что некоторые предметные области пока не автоматизированы, процесс создания ИИМИ является дискретным с точки зрения многообразия охватываемых предметных областей. В то же время потребители ИИМИ должны иметь возможность выделения из нее той информации, которая относится именно к их предметной области.

3. ИИМИ имеет большой объем и включает в себя фрагменты, относящиеся к различным предметным областям. Вследствие этого процесс создания ИИМИ является также дискретным с точки зрения ЖЦ изделия: отдельные фрагменты ИИМИ создаются и включаются в нее на разных этапах ЖЦ изделия. При этом необходимо хранение всех фрагментов ИИМИ изделия независимо от того, на каком этапе ЖЦ изделия данный фрагмент был создан. Например, эскизный проект изделия не отменяется с появлением технического проекта, а появление изменения в конструкции изделия, находящегося в производстве, не означает, что описание конструкции ранее произведенных изделий не должно сохраняться.

Рис. 4.14. Структура интегрированной информационной модели изделия

Вследствие указанных особенностей ИИМИ становится очевидным принцип ее модульного построения. Под модулем понимают такую часть целого, замена которой требует минимума действий, поэтому каждый из фрагментов модели должен представлять собой модуль.

Модульность ИИМИ требует наличия средств, описывающих состав модулей, их основные параметры (дату возникновения, ответственных, предметную область, права доступа и т.д.), взаимоотношение модулей - это метаданные, т. е. данные, описывающие данные. Данные, описывающие модули, формируют структуру ИИМИ, поэтому они являются структурными метаданными.

Многообразие предметных областей, охватываемых ИИМИ, требует наличия данных, описывающих эти предметные области. Такие данные по отношению к данным об изделии являются словарными метаданными.

На основании изложенного можно сделать вывод, что ИИМИ должна обладать следующими свойствами: модульностью; неуничтожаемостью данных; наличием структурных и словарных метаданных; предметной ориентацией при множественности предметных областей.

Анализ необходимых свойств ИИМИ приводит к выводу о том, что такая модель изделия может строиться по технологии Хранилище Данных с использованием стандарта STEP, рассмотренного в последующем подразделе. Классическое определение Хранилища Данных характеризуется как предметно-ориентированный, интегрированный, неизменчивый, поддерживающий хронологию набор данных, организованный для целей поддержки управления.

Основными свойствами Хранилища Данных являются предметная ориентация, интегрированность данных, инвариантность во времени, неразрушаемость (стабильность информации), минимизация избыточности информации. Свойства, присущие Хранилищу Данных, согласно классическому его определению соответствуют особенностям ИИМИ.