Зарубежный и отечественный опыт в развитии

CALS-технологии

В США работы по CALS-технологиям ведутся с 1985 г. в рамках на­циональной программы. Началом создания системы CALS-технологий стала разработка системы стандартов описания процессов на всех этапах жизненного цикла продукции. В период 1985 - 1990 гг. была создана на­циональная концепция развития системы CALS-технологий и апробиро­ваны ее основные составляющие. В 1991 - 1995 гг. велись крупномас­штабные испытания CALS-технологий при производстве отдельных ви­дов вооружения и военной техники (ВВТ). В настоящее время в США перспективные виды ВВТ разрабатываются только на основе указанных технологий.

По данным западных аналитиков, применение CALS-технологий в масштабах промышленности США экономит десятки миллиардов долла­ров в год, сокращает сроки проведения всех работ на 15...20 %. В этой связи в промышленно развитых странах в области CALS активно реали­зуются широкомасштабные программы, направляемые и координируе­мые государственными структурами. Сейчас в мире действует более 25 национальных организаций (комитетов или советов по развитию CALS), в том числе в США, Японии, Канаде, Великобритании, Германии, Швеции, Норвегии, Австралии и других странах, а также в НАТО.

Министерство внешней торговли и промышленности Японии присту­пило к осуществлению широкомасштабной программы разработки, ис­пытаний и внедрения системы CALS. Программа объединяет более 20 взаимосвязанных проектов, охватывающих различные отрасли экономи­ки, включая авиационно-космическую, судостроительную, электронную, автомобилестроительную, финансовую и др. На реализацию указанной программы государство ежегодно выделяет около 200 млн. долл., и это не считая частных инвестиций. При этом государственная поддержка пол­ностью увязана с общей стратегией реализации новейших информацион­ных технологий и нацелена на обеспечение конкурентоспособности на­циональных товаров на мировых рынках.

В настоящее время ситуация на мировом рынке наукоемкой продук­ции развивается в сторону полного перехода на безбумажную электрон­ную технологию проектирования, изготовления и сбыта продукции. По прогнозам зарубежных специалистов, уже в начале этого века невозмож­но будет продать на внешнем рынке машиностроительную продукцию без соответствующей международным стандартам безбумажной элек­тронной документации. Передовые зарубежные фирмы рассматривают работу в этом направлении как действенное средство по ограничению доступа на международный рынок наукоемкой продукции тех стран, ко­торые не сумеют своевременно освоить соответствующие международ­ным требованиям безбумажные электронные технологии. Предположи­тельно, что в ближайшие несколько лет мировой рынок наукоемких тех­нологий, как и рынок промышленной кооперации, полностью перейдет на стандарты CALS.

В настоящее время ряд отечественных предприятий в рамках между­народного сотрудничества, в частности при продаже сложных наукоем­ких изделий, а также лицензий на их производство, уже столкнулся с требованиями соблюдения стандартов CALS применительно к постав­ляемой с изделием технической документации в электронной форме, а также к средствам компьютерной информационной поддержки процессов технического обслуживания, материально-технического обеспечения, заказа запасных частей, ремонта. Аналогичные проблемы, связанные с электронным взаимодействием и совместным использованием конструк­торской, производственной и коммерческой информации в электронной форме, возникают в рамках совместных проектов по разработке и произ­водству наукоемкой продукции, выполняемых с зарубежными партнера­ми. Таким образом, практическое применение CALS-технологий является чрезвычайно актуальной задачей.

Переходу к CALS-технологиям способствовал успех CAD/CAM-индустрии в объемном твердотельном проектировании, генерации точных траекторий механообработки, эффективном получении чертежей, создании систем управления данными. Однако традиционные CAD/CAM-системы используют только геометрию детали (в лучшем случае конструкторско-технологическую текстовую информацию об изделии), они не могут обес­печивать создание и ведение единой конструкторской библиотеки деталей, узлов, сборочных единиц, значительно ускоряющих процесс проектирова­ния изделий. Кроме того, традиционные системы не осуществляют интег­рированную информационную поддержку всех участников процесса про­ектирования, производства, эксплуатации и обслуживания изделий.

Существующий комплекс стандартов (ЕСКД, ЕСТД, ЕСПД, СРПП и др.), отраслевых стандартов и других нормативных документов не позво­ляет отказаться от традиционного бумажного документооборота. Приме­нение компьютерных технологий для обмена информацией только дублирует бумажный документопоток. Это противоречит самой сущности концепции CALS, которая предполагает равноправное использование информации в любой форме, в том числе юридическую эквивалентность бумажных и электронных документов, снабженных цифровой подписью.

Для решения указанных задач Госстандарт России и Минэкономики России создали научно-исследовательский центр (НИЦ) CALS-технологий «Прикладная логистика». Сегодня он является ведущей организа­цией по разработке и внедрению CALS-технологий оборонной промыш­ленности. За короткое время НИЦ CALS-технологий выполнил работы, результаты которых уже сегодня могут быть использованы в различных отраслях промышленности. В настоящее время утверждены первые стан­дарты в области CALS. Создан и уже действует технический комитет при Госстандарте России, основной задачей которого является разработка стандартов в области CALS.

Важно отметить, что за последние годы появился ряд предприятий, кото­рые активно занимаются изучением и применением CALS-технологий для решения конкретных задач. Более того, на ряде предприятий разработаны долгосрочные программы развития CALS-технологий как средства карди­нального решения проблемы повышения качества и конкурентоспособности выпускаемой наукоемкой продукции. К таким организациям относятся АВПК «Сухой», АНТК им. А.Н. Туполева, Конструкторское бюро приборо­строения (г. Тула), корпорация «Компомаш», Государственный оптический институт им. Вавилова, ЦНИИ «Гранит», ММПП «Салют» и др.

Так, на ММПП «Салют» элементы CALS-технологий применяются для поддержки следующих основных этапов цикла продукции:

- проектно-конструкторских работ;

- технологической подготовки производства;

- изготовления продукции;

- испытаний;

- сервисного обслуживания и ремонта, а также в финансово-экономической деятельности, управлении предприятием и маркетинге.

CALS-технологий позволяют 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 ИСО серии 9000, реализация которых гарантирует выпуск высококачест­венной продукции.

Применение электронной модели обеспечения качества продукции на предприятии дает следующие преимущества:

- наличие объективного доказательства функционирования на предпри­ятии системы обеспечения качества при проведении сертификации или инспекционного контроля;

- наличие гарантированного эффективного руководства процессами обеспечения качества;

- наличие компьютерного руководства по качеству, включающего стандарты предприятия, методологические и рабочие инструкции;

- прогнозирование потребностей, технического уровня и качества про­дукции;

- планирование повышения качества продукции;

- нормирование требований к качеству продукции;

- организация метрологического обеспечения;

- организация материально-технического обеспечения;

- обеспечение стабильности запланированного уровня качества продукции при ее разработке, изготовлении, складировании, транспортиро­вании, сбыте и потреблении (эксплуатации);

- ведомственный и государственный контроль качества и испытания продукции;

- государственный надзор за внедрением и соблюдением стандартов, технических условий и состоянием средств измерений;

- правовое обеспечение качества продукции;

- информационное обеспечение управления качеством продукции.

Система комплексного управления качеством (Total Quality Control, TQC) необходимый атрибут современной концепции управления процессом производства на авиационном промышленном предприятии. Реализация системы TQC рассматривается как вспомогательная стратегия, способствую­щая решению первоочередных задач производственно-хозяйственной деятельности компаний: снижение издержек, повышение эффективности использования производственных ресурсов, обеспечение гибкости рыночной стратегии и т. п.

В рамках системы TQC объединяются элементы пяти важнейших стратегий, реализуемых крупнейшими авиационными промышленными компаниями: общехозяйственная стратегия; стратегия в области межфункциональных взаимодействий; стратегия взаимоотношений с поставщиками сы­рья и материалов; стратегия управления производственным процессом; стратегия управления разработкой новых видов продукции. При этом следу­ет отметить, что в рамках стратегии управления производственным процес­сом система TQC концентрирует внимание на контроле качества всех проме­жуточных технологических операций, от чего в конечном счете зависит ка­чество готовой продукции.

Согласно оценкам американских экспертов, 40% брака в середине 1990-х гг. было связано с ошибками в проектно-конструкторских разра­ботках, 30% — с недостаточным уровнем технологии и организации про­изводства и 30% — с неудовлетворительным качеством материалов и по­луфабрикатов, поступающих от поставщиков. Эти цифры, хорошо согла­суясь с данными, представленными в табл. 8.1, приводят к логичному выводу, что для повышения качества выпускаемой продукции и сниже­ния ее цены необходимы повышение качества НИОКР, поиск подходящих фирм-поставщиков и форм поставок, а также совершенствование техноло­гии производства.

Таблица 8.1

Причины дефектов, выявляемых в процессе эксплуатации авиационных двигателей

При этом важным элементом прогресса в технологии производства стано­вится интенсивное внедрение систем регулирования производственных про­цессов на основе непосредственного контроля средств производства и качества продукции в ходе ее изготовления с последующей передачей информации на ЭВМ, которая управляет соответствующим процессом.

Японские специалисты по качеству убедились, что перенос внимания при контроле качества с готовой продукции на процессы производства са­мо по себе не гарантирует высокого качества продукции. Если конструк­ция неудачна или материал выбран неправильно, никакой контроль не поможет. В связи с этим возникла идея обеспечения высокого качества в течение всего промышленного цикла, начиная с определения требований покупателя и разработки нового продукта и кончая его послепродажным обслуживанием. Уровень качества по многим параметрам может быть проверен только в процессе эксплуатации или потребления продук­та, что ведет к необходимости вынесения контроля за рамки производ­ства. Однако для реализации этой идеи требуется системный подход ко всем этапам цикла, так как каждый из них оказывает влияние на качест­во продукции.

Следует отметить, что для японских фирм характерна концентрация основных усилий на ранних этапах формирования качества. Если всю сово­купность мер по обеспечению качества условно принять за 100%, что в стои­мостном выражении измеряется ценой соответствия, то 75% мер осуществля­ется при поиске схемных и конструктивных решений, проектировании, отра­ботке макетного образца, доводке опытных изделий и отладке технологии.

Планируя подготовку производства, японцы главное внимание уделяют отлаженности технологических процессов как основе высокого качества продукции. На вооружение поставлен принцип: прежде чем повышать произ­водительность труда или качество продукции, необходимо добиться стабильности и непрерывности производства. Цель японских управляющих - беспрерывное и бездефектное производство, которое не требует принятия чрезвычай­ных мер. Работа идет в четком режиме, без срывов и излишнего напряже­ния, по графику. План загрузки мощностей составляется исходя из их реальных возможностей. Оборудование работает без перегрузки в щадящем режиме.

Совершенствуя систему управления качеством, руководство японских предприятий видит свою основную цель не только в обеспечении и постоян­ном улучшении качества при одновременном снижении себестоимости продукции, но и в выработке к этому привычки у персонала. Любая неполадка в любой момент производственного процесса рассматривается как проблема, связанная с обеспечением качества.

Уже более 20 лет японские предприятия культивируют принцип «ноль дефектов» как стандарт качества работы. Отношение к этому стандарту аме­риканцев можно охарактеризовать следующим примером. Если анализ пока­зывает, что снижение нормы дефектности (например, с 10 до 5%) дает эко­номию, американские предприятия будут добиваться этого. Однако дальней­шие усилия по снижению этой нормы (например, до 1%) вряд ли будут ими предприниматься, если считается, что это экономически не оправдано. Японские же управляющие, достигнув этой нормы, предпримут все усилия, чтобы снизить ее до 0,1%, а затем до 0,01% и т. д. В этом и состоит постоян­ное стремление японских компаний к улучшению качества.

Следовательно, существенное влияние на качество продукции может оказать только автоматизация производства. Но для того чтобы автоматизи­рованная система обеспечивала высокое качество продукции, оно в нее должно быть заложено. При этом следует отметить, что японские предпри­ятия, как правило, автоматизируют производственные процессы лишь после того как добиваются снижения доли брака до 1...1,5%. По меньшей мере в течение двух лет они доводят конструкцию изделия и совершенствуют тех­нологию и лишь после этого приступают к автоматизации.

Таким образом, анализ производства авиационной промышленности по­казал, что без кардинальных изменений в авиадвигателестроении сегодня не обойтись и касаться они должны всех ступеней проектирования, создания и эксплуатации не только новой авиационной техники, но и той, которая на­ходится сейчас на вооружении страны. В противном случае мировое воздуш­ное пространство будет занято зарубежными компаниями, а для отечествен­ных лайнеров оно будет закрыто.

Емкость рынка авиатехники свидетельствует о том, что потребность в создании качественной авиапродукции выходит на первое место. Чтобы по­лучить высокие выходные технические характеристики двигателя, следует не только тщательно, поэтапно осуществлять процесс его создания на техно­логических и сборочных этапах, совершенствовать все процессы, начиная с заготовительного и далее по всему жизненному циклу создания двигателя. В связи с этим на первое место выходят вопросы разработки CALS-технологии как наиболее перспективной, предопределенной Российским авиацион­ным промышленным советом.