Проблемы программно технических средств в cals реферат

Обновлено: 18.05.2024

В настоящее время большинство отечественных предприятий и организаций не осознают актуальности скорейшего внедрения CALS-технологий в промышленное производство. Сегодня в российской промышленности ИТ применяются в основном для решения отдельных задач конструирования, разработки технологии, подготовки производства, управления производством и т.д. В то же время некоторые ведущие НИИ и предприятия уверены, что они давно и успешно занимаются CALS-технологиями. Однако применяемые ИТ, как правило, не соответствуют международным CALS-стандартам. Главная проблема заключается в недооценке сложности перехода от использования ИТ на отдельных этапах ЖЦ продукции к работе в ИИС, охватывающей все этапы ЖЦ продукции.

Опыт зарубежных стран показывает, что путь от осознания необходимости применения CALS-технологий до получения реальных результатов внедрения таких технологий в промышленность занимает пять-семь лет. Это позволяет предположить, что и в России процесс квалифицированного применения CALS потребует значительного времени. Чрезмерная задержка с внедрением CALS-технологий в промышленности России может привести к потере внешнего рынка наукоемкой продукции и трудностям участия в рынке промышленной кооперации.

Важнейшими государственными задачами в развитии национальной технологической базы, определяющей в ближайшие годы уровень экономической и национальной безопасности страны, являются:

- организация широкого комплекса НИОКР по разработке и внедрению CALS-технологий и стандартов;

- создание рынка продуктов и услуг в области CALS-технологий, обеспечивающего их эффективное применение в различных отраслях промышленности.

Для исключения зависимости отечественных разработчиков и производителей военной техники от западных фирм необходимо не только использовать предлагаемые на международном рынке программно-технические средства, но и создавать аналогичные собственные решения, насыщая ими отечественный рынок. Разумеется, отечественные программно-технические средства должны соответствовать международным стандартам, для чего необходима система их соответствующей сертификации.

Работы должны иметь межведомственный характер, поскольку ведомственный подход к решению указанных проблем приведет к дублированию результатов и неоправданному расходованию средств.

Важнейшей проблемой, которую предстоит решать в ближайшее время в области ИТ, является электронное описание изделий в процессах конструирования, технологической подготовки производства и производства продукции. Эта проблема исключительно актуальна для предприятий, поставляющих лицензии по технологии производства наукоемких изделий, в первую очередь изделий военной техники.

В рамках проблемы CALS исключительно актуальна задача реального перехода предприятий к действительно безбумажным технологиям проектирования, производства и эксплуатации продукции. Для такого перехода необходима соответствующая нормативно-правовая база, определяющая порядок использования электронных документов и электронно-цифровой подписи.

Следующий важнейший блок вопросов применения CALS-технологий – решение задач анализа и реинжиниринга процессов организации и управления производством в соответствии с требованиями МС ИСО серии 9000 версии 2000 г. на системы менеджмента качества. В условиях рыночных отношений проблема создания на предприятии эффективно действующей системы менеджмента качества является вопросом выживания. CALS-технологии позволяют создать на предприятии эффективно действующую компьютерную систему управления качеством продукции, соответствующую международным стандартам ИСО.

Как уже отмечалось, важным направлением является разработка методических и программных решений в области ИЛП наукоемкой продукции. Минпромнауки России организована разработка концепции ИЛП и реализация пилотного проекта по созданию и апробации нормативно-правовой, научно-методической и программно-технической базы для решения задач:

- логистического анализа изделия на стадии его проектирования с целью определения требований к готовности (боеготовности) изделия и допустимых затрат и ресурсов, необходимых для поддержания изделия в нужном состоянии; создания баз данных для отслеживания перечисленных параметров в ходе жизненного цикла изделия;

- создания электронной технической документации, необходимой для процессов закупки, поставки, ввода в действие, эксплуатации, сервисного обслуживания и ремонта изделия;

- создания компьютерных систем информационной поддержки процессов поставки изделий и средств материально-технического обеспечения этих процессов;

- кодификации изделий и предметов снабжения;

- создания и применения компьютерных систем планирования потребностей в средствах материально-технического снабжения, формирования заявок и управления контрактами на поставку таких средств.

Развитие в России CALS-технологий невозможно без создания комплекса соответствующих стандартов. Поэтому Госстандартом России и Минпромнауки России было принято решение о совместном финансировании разработки в 1999–2001 гг. ряда первоочередных стандартов, которые открывают путь к внедрению CALS-технологий в отечественной промышленности. В настоящее время разработаны и проходят апробацию первые стандарты и методические рекомендации в области CALS.

Особую актуальность приобретают задачи обучения и аттестации специалистов в этой сфере деятельности. Для их решения Минпромнауки России совместно с Минобразования России создан Государственный межведомственный центр по обучению и аттестации специалистов в области CALS-технологий. Созданы и используются программы обучения, учебные пособия, компьютерные технологии обучения и аттестации специалистов в области CALS на десятках предприятий и организаций. Организована разработка и издание методических рекомендации и учебников по применению CALS-технологий.

Первый опыт практического применения CALS-технологий в промышленности свидетельствует, что отечественные предприятия могут использовать эти технологии для повышения качества и конкурентоспособности производимой наукоемкой продукции. По данным Минпромнауки России, тематика и направленность НИОКР, финансируемых различными министерствами и ведомствами, часто дублируют разработки, которые уже внедрены на ряде оборонных предприятий. По нашей оценке, объем выполненных научных исследований не превышает 3–5 % от потребного объема работ, необходимых для создания полноценной нормативно-правовой, научно-методической и программно-технической базы.

Лекции

Лабораторные

Справочники

Эссе

Вопросы

Стандарты

Программы

Дипломные

Курсовые

Помогалки

Графические

Доступные файлы (1):

Национальный аэрокосмический университет

Реферат на тему:

Выполнила: студентка гр.319

Проверил: Внуков И.П

3.Международная нормативная документация…………………………6

Список используемой литературы

1. Термин CALS (Continuous Acquisition and Lifecycle Support – непрерывная информационная поддержка поставок и жизненного цикла) означает совокупность принципов и технологий информационной поддержки жизненного цикла продукции на всех его стадиях. Русскоязычный аналог понятия CALS — Информационная Поддержка жизненного цикла Изделий (ИПИ). В последнее время за рубежом наряду с CALS используется также термин Product Lifecycle Management (PLM).

Цель внедрения CALS — минимизация затрат в ходе жизненного цикла изделия, повышение его качества и конкурентоспособности.

1.2. CALS в России

Россия существенно отстает от ведущих промышленно развитых стран в части внедрения современных информационных технологий, в том числе технологий CALS. Это отставание чревато далеко идущими негативными последствиями, прежде всего, высокой вероятностью резкого сокращения экспортного потенциала российских производителей наукоемкой продукции, вплоть до полного вытеснения их с международного рынка, что может, по мнению зарубежных экспертов, произойти к 2005 - 2008 году.

Мировой рынок полностью отторгнет продукцию, не снабженную электронной документацией и не обладающую средствами интегрированной логистической поддержки постпроизводственных стадий жизненного цикла. Уже сегодня многие иностранные заказчики отечественной продукции выдвигают требования, удовлетворение которых невозможно без внедрения CALS-технологий:

- представление конструкторской и технологической документации в электронной форме;

- представление эксплуатационной и ремонтной документации в форме интерактивных электронных технических руководств, снабженных иллюстрированными электронными каталогами запасных частей и вспомогательных материалов и средствами дистанционного заказа запчастей и материалов;

- организация интегрированной логистической поддержки изделий на постпроизводственных стадиях их жизненного цикла;

- наличие и функционирование электронной системы каталогизации продукции;

- наличие на предприятиях соответствующих требованиям стандартов ИСО 9000:2000 систем менеджмента качества и т. д.

Выполнение этих требований предопределяет необходимость внедрения на отечественных предприятиях CALS-технологий в полном объеме.

С другой стороны, по мере усложнения изделий происходит резкий рост объемов технической документации. Сегодня эти объемы измеряются тысячами и десятками тысяч листов, а по некоторым изделиям (например, кораблям)– тоннами. При использовании бумажной документации возникают значительные трудности при поиске необходимых сведений, внесении изменений в конструкцию и технологии изготовления изделий. Возникает множество ошибок, на устранение которых затрачивается много времени. В результате резко снижается эффективность процессов разработки, производства, эксплуатации, обслуживания, ремонта сложных наукоемких изделий (рис. 1). Возникают трудности во взаимодействии заказчиков (в первую очередь - государственных учреждений) и производителей как при подготовке, так и при реализации контрактов на поставки сложной техники.

Рисунок 1. Объемы документации и эффективность инженерной деятельности

Интегрированная информационная среда представляет собой совокупность распределенных баз данных, в которой действуют единые, стандартные правила хранения, обновления, поиска и передачи информации, через которую осуществляется безбумажное информационное взаимодействие между всеми участниками жизненного цикла изделия. При этом однажды созданная информация хранится в интегрированной информационной среде, не дублируется, не требует каких-либо перекодировок в процессе обмена, сохраняет актуальность и целостность.

Рисунок 2. Взаимодействие в информационной среде

Очевидно, что такой подход представляет собой своего рода революцию в организации взаимодействия всех участников жизненного цикла сложных наукоемких изделий.

Революционность подхода состоит в том, что многие поколения конструкторов, технологов, производственников воспитаны на основе совершенно другой культуры, базирующейся на сотнях стандартов ЕСКД, ЕСТД, СРПП, детально регламентирующих ведение дел с использованием бумажной документации. В условиях применения CALS эта культура должна претерпеть коренные изменения:

- появляются принципиально новые средства инженерного труда;

- полностью изменяется организация и технология инженерных работ;

- должна быть существенно изменена, то есть дополнена и частично переработана нормативная база;

- тысячи специалистов должны быть переучены для работы в новых условиях и с новыми средствами труда.

Для подготовки и осуществления этой революции, сулящей многократное повышение эффективности процессов жизненного цикла изделий, необходимо выполнить комплекс организационных, научно-исследовательских, проектных и иных работ, направленных на создание новой культуры инженерной деятельности.

В этом комплексе первоочередной проблемой является формирование нормативно-правовой базы, узаконивающей новые способы и средства информационного обмена, заменяющие традиционный бумажный документооборот. Такую базу образуют стандарты и инструктивно-методические материалы, регламентирующие упомянутые способы и средства, форматы данных, их логическую структуру, процедуры информационного обмена, способы обеспечения достоверности и легитимности данных и т. д. Все это необходимо для того, чтобы электронные документы и данные имели ту же юридическую силу, что и обычные бумажные документы. Кроме того, одна из важнейших задач стандартизации в рассматриваемой сфере – обеспечение информационной совместимости различных автоматизированных систем.

К настоящему времени CALS-технологии образуют самостоятельное направление в области информационных технологий. За рубежом создана нормативно-правовая база этого направления, которую составляют серии международных стандартов ISO, государственные стандарты и нормативные документы военного министерства США, НАТО, Великобритании и ряда других стран. Общее число этих стандартов – многие десятки и даже сотни, причем объемы документов подчас исчисляются тысячами страниц. На их разработку правительства и ведущие корпорации Запада израсходовали суммы, превышающие 1 млрд. долл., и эта работа продолжается. Так, в наступающем финансовом году конгресс США планирует выделить на цели стандартизации в области CALS 47 млн. долларов.

Технологии, стандарты и программно-технические средства CALS обеспечивают эффективный и экономичный обмен электронными данными и безбумажными электронными документами, что дает следующие преимущества:

- возможность параллельного выполнения сложных проектов несколькими рабочими группами (параллельный инжиниринг), что существенно сокращает время разработок;

- планирование и управление многими предприятиями, участвующими в жизненном цикле продукции, расширение и совершенствование кооперационных связей (электронный бизнес);

- резкое сокращение количества ошибок и переделок, что приводит к сокращению сроков реализации проектов и существенному повышению качества продукции;

- распространение средств и технологий информационной поддержки на послепродажные стадии жизненного цикла – интегрированная логистическая поддержка изделий.

Как видим, внедрение CALS-технологий приводит к существенной экономии и получению дополнительной прибыли. Поэтому эти технологии и их отдельные компоненты широко применяются в промышленности развитых стран. Вот некоторые количественные оценки эффективности внедрения CALS в промышленности США:

- прямое сокращение затрат на проектирование - от 10 до 30%;

- сокращение времени разработки изделий - от 40 до 60%;

- сокращение времени вывода новых изделий на рынок - от 25 до 75%;

- сокращение доли брака и объема конструктивных изменений - от 20 до 70%.

- сокращение затрат на подготовку технической документации - до 40%;

- сокращение затрат на разработку эксплуатационной документации - до 30%.

По зарубежным данным, потери, связанные с несовершенством информационного взаимодействия с поставщиками, только в автомобильной промышленности США составляет порядка 1 млрд. долл. в год. Аналогичные потери имеют место и в других отраслях промышленности.

3.Международная нормативная документация

Стандарты общего назначения

ISO 11179 Information Technology — Basic Data Element Attributes

Спецификация и стандартизация элементов данных. Стандарт определяет правила и руководящие указания по формулировке определений данных, принципы присвоения имен и идентификацию элементов данных, регистрацию элементов данных

MIL-STD-1840 Automated Interchange of Technical Information

Стандарт описывает методы обмена техническими данными в разнородной компьютерной среде. Под термином “технические данные” понимается информация, используемая системами автоматизированного проектирования, управления, планирования и т.д.

MIL-STD-1840C определяет формат и структуру данных, используемых для преобразования и хранения технической информации в электронном виде.

MIL-STD-1808A System Subsystem Sub-subsystem Numbering

Стандарт содержит требования по нумерации (кодированию) систем, подсистем, агрегатов при подготовке технических руководств и других документов для осуществления логистической поддержки авиационной, космической и другой военной техники. Этот стандарт также может быть использован при решении задач управления конфигурацией изделия, сбора информации об эксплуатации изделия и т.д.

MIL-STD-974 Contractor Integrated Technical Information Service (CITIS)

Стандарт определяет требования к интегрированной системе информационно-технического обслуживания исполнителей заказов (состав информации, права доступа), функциями которой являются совместное ведение контрактов и предоставление доступа к информации о контрактах.

MIL-STD-2549 Configuration Management Data Interface

Стандарт описывает требования к базе данных, содержащей информацию о конфигурации изделия. База предоставляет возможность получить различные срезы (как_спроектировано, как_изготовлено и т.д.) конфигурации любого компонента.

MIL-HDBK-61 Configuration Management Guidance

Руководство по управлению конфигурацией.

ISO/IEC 10303 Standard for the Exchange of Product Model Data (STEP)

Представление информации о продукте

ГОСТ Р ИСО 10303 Системы автоматизации производства и их интеграция.

Серия стандартов ИСО серии 10303 (STandard for Exchange of Product data (STEP)) и его русскоязычный аналог ГОСТ Р ИСО 10303 "Системы автоматизации производства и их интеграция". Представление данных об изделии и обмен этими данными" описывает комплексную технологию управления данными об изделии. Эти данные представляются в виде репозитория (хранилища), роль которого может выполнять база данных или электронный документ.

Стандарт содержит описание комплекса типовых информационных моделей, касающихся различных аспектов изделия: его состава и структуры, геометрической формы, материалов, требований к точности и т.д. Эти типовые модели называются интегрированными ресурсами (integrated resources).

Помимо интегрированных ресурсов, стандарт содержит типовые информационные модели объектов (изделий) для ряда предметных областей (судостроения, автомобилестроения и т.д.). Эти модели построены, в основном, на базе интегрированных ресурсов и называются протоколами применения (application protocol). Стандарт ИСО 10303 не только содержит готовые протоколы для различных предметных областей, но и описывает методику создания, тестирования и аттестации новых протоколов.

Для описания информационных моделей (интегрированных ресурсов и протоколов применения) используется специально разработанный язык описания данных – EXPRESS.

Стандарт не касается вопросов реализации баз данных, но предусматривает форму представления данных в виде электронного документа – текстового обменного файла, имеющего строго регламентированную структуру. Обменный файл используется для передачи данных между различными компьютерными системами или представления и хранения результатов работы автоматизированных систем проектирования.

Стандарт также содержит спецификацию стандартизованного интерфейса доступа к данным (Standard Data Access Interface — SDAI). Эта спецификация представляет собой набор функций для языков С и С++, обеспечивающих доступ к объектам в репозитории.

Для аттестации и сертификации прикладных программных средств, работающих с данными в формате ИСО 10303, в стандарте предусмотрен комплекс тестов и методик аттестационного тестирования.

Общая структура и взаимосвязь составных частей стандарта ИСО 10303 приведена на рис. 1.

ISO 13584 Industrial Automation - Parts Library

К настоящему времени CALS-технологии образуют самостоятельное направление в области ИТ. За рубежом создана нормативно-правовая база этого направления, которую составляют серии международных стандартов ISO, государственные стандарты и нормативные документы военного министерства США, НАТО, Великобритании и ряда других стран. Общее число этих стандартов — многие десятки и даже сотни, причем объемы документов подчас исчисляются тысячами страниц. На их разработку правительства и ведущие корпорации Запада израсходовали суммы, превышающие 1 млрд. долл., и эта работа продолжается. Так, в наступающем финансовом году конгресс США планирует выделить на цели стандартизации в области CALS 47 млн. долларов

Список литературы

1. Левин А.И., Судов Е.В.- Журнал: Директор информационной службы, №11, 2002 г.;

2. Левин А.И., Судов Е.В.-Журнал: Технологические системы, №4, 2004, Киев;

3. Алексей Яцкевич, Дмитрий Страузов-Журнал: САПР и Графика, № 6, 2002 г.;

Читайте также: