Понятие о CALS-технологиях

Именно идея ИИС и информационной интеграции стадий ЖЦ стала базовой при выработке подхода, получившего в США название CALS (Continuous Acquisition and Life Cycle Support – непрерывная информационная поддержка поставок и жизненного цикла). Отличие этого подхода от АСУ, ИАСУ и др. заключается,  прежде  всего,  в  широте  охвата.

Инициатором этого подхода и доведения его до уровня международных стандартов стало Министерство обороны США в связи с необходимостью повышения эффективности управления и сокращения затрат на информационное взаимодействие между государственными учреждениями и коммерческими предприятиями при поставках и в ходе последующей эксплуатации вооружений и военной техники.

Это  видно  из  определения  НАТО: «…стратегия последовательного преобразования существующих бизнес-процессов в единый компьютеризированный и информационно-интегрированный процесс управления жизненным циклом систем военного назначения» (NATO CALS Hand-book-2000).

Речь идет не только об управлении производством, а об управлении в ходе всего ЖЦ. Кроме того, в организованном аспекте – речь идет не об одном предприятии, а о целой системе участников процессов в ходе ЖЦ – государственные учреждения,  государственные  и  частные  предприятия,  конструкторские бюро (КБ),  предприятия  сервиса и т. д., объединенные общей задачей и работающие на основе общей системы правил.

На начальных этапах разработки и внедрении CALS- технологий (1985г.) возникла логистика – наука об управлении ресурсами организации в ходе жизненного цикла (Рис. 1.3). В более широком смысле под логистикой можно понимать современные технологии, на основе которых осуществляются процедуры планирования и управления процессами технического обслуживания и ремонта, материально-технического обеспечения, включая электронную эксплуатационную и ремонтную документацию. Появилось понятие CALS-информационных технологий логистической поддержки жизненного цикла. CALS – непрерывно развивающееся понятие, содержание которого менялось с течением времени.

Под CALS-технологиями понимается принципиально новая компьютерная система электронного описания процессов разработки, комплектации, производства, модернизации, сбыта, эксплуатации, сервисного обслуживания и утилизации продукции военного, гражданского и двойного назначения.

Суть идеологии CALS состоит в непрерывном интегрированном обеспечении участников жизненного цикла данными об изделиях, связанных с ними процессах и среде и сводится к созданию единой интегрированной модели изделия. Эта модель сопровождает изделие на протяжении всего жизненного цикла – от момента выявления потребностей общества в определенном продукте до удовлетворения этих потребностей и утилизации продукта. Модель должна содержать всю совокупность знаний о продукте: его проектировании, производстве, эксплуатации, обо всех свойствах на любом из этапов его жизненного цикла. CALS-технологии предназначены для применения в различных областях экономики, в том числе в производстве промышленной продукции, банковской деятельности, здравоохранении, строительстве и т. д.

 

Рис. 1.3 - Эволюция определений CALS

 

CALS не только успела сменить несколько раз «полное имя», но и обзавестись «двойником». Им стала концепция PLM (Product Lifecycle Management) – управление жизненным циклом изделия – интегрированная информационная модель всех этапов жизненного цикла изделия: от проектирования и изготовления до установки, технического обслуживания и демонтажа.

Термин возник в Европе – пока оборонная индустрия США держала свое детище «под крылом», европейская промышленность ощутила потребность в интеграции предприятий-партнеров, участников жизненного цикла продукции, вызвавшую к жизни появление  аналогичной  концепции.  Оба  термина  уживаются на рынке ИТ.

Термин PLM используется для обозначения процесса управления полным циклом изделия – от его концепции, через проектирование и производство до продаж, послепродажного обслуживания и утилизации. PLM – это набор возможностей, которые  позволяют  предприятию  эффективно  обновлять  свои  продукты и релевантные услуги на протяжении полного бизнес-цикла.

Можно сказать, что понятие PLM-система трактуется двояко: либо как интегрированная  совокупность  автоматизированных  систем  CAE/CAD/CAM/PDM и ERP/CRM/SCM, либо как совокупность только средств информационной поддержки изделия и интегрирования автоматизированных систем предприятия, что практически совпадает с определением понятия CALS. Характерная особенность PLM – возможность поддержки взаимодействия различных автоматизированных систем многих предприятий, т. е. технологии PLM являются основой, интегрирующей информационное пространство, в котором функционируют САПР, ERP, PDM, SCM, CRM и другие автоматизированные системы многих предприятий.

Внедрение PLM позволяет:

– сократить время выхода изделия (или его модификации) на рынок;

– улучшить качество изделия;

– уменьшить стоимость прототипирования;

– повторно использовать оригинальные данные об изделии;

– проводить оптимизацию изделия;

– уменьшить отходы и ущерб окружающей среде;

– сэкономить благодаря полной интеграции инженерных процессов.

Среди русских специалистов применяется формулировка, аналогичная CALS. Она выглядит следующим образом: Информационная Поддержка процессов жизненного  цикла  Изделий  (ИПИ).  Представляется,  что  ИПИ –  адекватный русскоязычный аналог понятия CALS, в связи с чем, в дальнейшем эта аббревиатура будет использоваться вместо CALS, кроме тех случаев, когда будут описываться зарубежные стандарты и зарубежный опыт.

Сейчас в мире насчитывается более 25 национальных организаций, координирующих вопросы развития CALS-технологий. Организации действуют в США, Канаде, Японии,  Великобритании,  Германии,  Швеции,  Норвегии,  Австралии, а также в НATO.

Обобщая сведения, взятые из различных источников, можно предложить следующее определение CALS:

CALS – концепция, объединяющая принципы и технологии информационной поддержки жизненного цикла продукции на всех его стадиях, основанная на использовании интегрированной информационной среды (единого информационного пространства), обеспечивающая единообразные способы управления процессами и взаимодействия всех участников этого цикла: заказчиков продукции (включая государственные учреждения и ведомства), поставщиков (производителей) продукции, эксплуатационного и ремонтного персонала, реализованная в соответствии с требованиями системы международных стандартов, регламентирующих правила указанного взаимодействия преимущественно посредством электронного обмена данными.

В настоящее время CALS необходимо понимать как технологию повышения эффективности бизнеса, основанную на эффективном информационном взаимодействии субъектов хозяйственной деятельности и совместном использовании информации в ходе жизненного цикла изделия или продукта.

Идеология CALS основана на следующих принципах:

· все данные об изделии, процессах и ресурсах хранятся и циркулируют в цепочке предприятий-партнеров в электронном виде. Безбумажные технологии обеспечиваются использованием электронной цифровой подписи;

· данные предприятиями-партнерами не дублируются и используются многоратно, что создает единую информационную сеть, обеспечивает полноту и целостность информации и позволяет минимизировать затраты на всех стадиях жизненного цикла изделия;

· единая информационная среда предполагает унификацию и оптимизацию данных и способов доступа к ним;

· данные доступны всем партнерам цепочки, что обеспечивает интеграцию их информационного взаимодействия;

· в производстве используется принцип параллельного инжиниринга (concurrent engineering);

· происходит непрерывное совершенствование (реинжиниринг) бизнес-процессов.

В результате информационной интеграции создаются три интегрированные модели:

· модель самого продукта;

· модель его жизненного цикла и его бизнес-процессов;

· модель среды производства и эксплуатации изделия.

Для CALS характерно следующее:

· решаются задачи интеграции всех процессов в ходе ЖЦ (в отличие от компьютерной автоматизации и интеграции отдельных процессов);

· участники  информационного  взаимодействия  могут  быть  территориально удалены друг от друга и располагаться в разных городах и странах;

· совместно используемая информация очень разнородна: это маркетинговые, конструкторско-технологические, производственные данные, коммерческая и юридическая информация и т. д. Для обеспечения возможности ее совместного использования должны  быть  стандартизованы  способы  и  технологии  представления и корректной интерпретации данных;

· основной средой передачи данных является глобальная сеть Internet.

Для перехода к CALS прежде всего должны быть созданы основные предпосылки, в их числе:

1. Наличие надежной высокоскоростной вычислительной сети, допускающей быстрое расширение и изменение конфигурации.

2. Обеспечение всех участников, сопровождающих жизненный цикл изделия, производительными рабочими станциями, подключенными к сети.

3. Наличие высокопроизводительных серверов с достаточным ресурсом дисковой памяти и системами резервного копирования.

4. Освоение специалистами конструкторских подразделений систем трехмерного проектирования и получение проектной документации в электронном виде.

5. Наличие специалистов по автоматизации, способных внедрять CALS и осуществлять техническую, программную и организационную поддержку проекта.

6. Наличие финансирования проекта в необходимом объеме.

Отметим, что отсутствие какой-либо из этих предпосылок крайне затрудняет решение задачи перехода к CALS.

Теперь о проблемах, которые необходимо решать при внедрении. Среди них мы выделим такие, как:

1. Классификация информации.

2. Классификация пользователей.

3. Обеспечение  представления  информации  в  нужном  виде  для  соответствующих групп пользователей.

4. Распределение прав доступа к информации.

5. Определение статуса электронных документов.

6. Регламентация процесса внесения изменений в электронные документы.

7. Организация ввода информации в CALS-систему.

8. Организация ведения справочников.

9. Обеспечение администрирования системы.

10. Обеспечение интеграции с уже существующими CAD/CAM/CAE и ERP системами.

11. Определение приоритетов и порядка внедрения.

12. Обеспечение участия руководства фирмы в процессе внедрения.