Назначение и области применения CALS-технологий

CALS-технологии предназначены для применения в различных областях: в производстве промышленной продукции; банковской деятельности; здравоохранении; строительстве и т. д.

Для обеспечения взаимопонимания разработчиков, поставщиков материалов и комплектующих изделий, изготовителей и потребителей продукции, применяющих системы электронного обмена данными, разработан комплекс международных стандартов по CALS-технологиям.

Существующие сегодня в промышленности технологии относятся к определенным этапам ЖЦИ (конструирование, разработка технологии, планирование производства и т. п.). При этом отсутствует возможность информационного взаимодействия между ними. Возникающие при этом издержки западными аналитиками оцениваются для США в десятки миллионов долларов в год.

Внедрение международных стандартов по CALS-технологиям позволяет интегрировать в одну систему комплекс материальных и информационных потоков, существующих на всех этапах жизненного цикла.

Концепция CALS-технологий на первом этапе ее разработки заключалась в унификации и объединении разнотипных компьютерных сетей промышленных корпораций с целью создания глобальной системы закупок и материально-технического снабжения, используемой при создании сложной машинотехнической продукции, в том числе вооружения и военной техники. В ходе выполнения программы реализации CALS-технологий ее первоначальный замысел существенно трансформировался и в настоящее время превратился в инструмент компьютерного проектирования, производства, поставок, эксплуатации сложных технических
изделий, а также профилактических и ремонтных работ в процессе их эксплуатации.

Одна из основных идей CALS – это возможность включения описания всех видов изделий в единую общую структуру, допускающую обработку различных типов данных и порожденных производных описаний свойств изделий в этой единой структуре.

Современные направления развития CALS

В настоящее время в CALS выделяют следующие направления:

- методы анализа бизнес-процессов;

- методы и средства параллельного проектирования;

- технологии логистики;

- практическое использование технологий Интернет;

- электронная документация на изделие;

- информационная безопасность;

- унифицированная модель изделия от проектирования до утилизации (ISO 10303-STEP);

- юридические вопросы информационного взаимодействия предприятий.

Цели использования CALS-технологий:

- сокращение затрат на реализацию ЖЦИ в целом;

- повышение эффективности и сокращение затрат в бизнес-процессах;

- повышение конкурентоспособности и рыночной привлекательности производимой продукции;

- создание предпосылок для сохранения и расширения рынков сбыта.

Стандарты CALS

Основной стратегией разработки и внедрения CALS является создание единой индустриальной информационной инфраструктуры. При этом приоритет отдается разработке международных стандартов, подготовка и принятие которых проводится через международный комитет по стандартизации (ISO). Затем эти стандарты адаптируются в каждом государстве на законодательном уровне.

Типы стандартов.

1) Функциональные стандарты (ФС) – определяют процессы и их взаимосвязи, исходя из целевых потребностей пользователя. ФС включают описания информационного содержания процессов (функций) конкретных проблемных областей, формирующих требования к информации, необходимой для реализации этих процессов. Пример: MIL-HDBK-99 «Руководство по программе применения компьютерного обеспечения и технологического оборудования министерства обороны» (США).

2) Технические стандарты (ТС) – предлагают общий набор правил для цифрового обмена информации. Пример: ISO 9660 и MIL-SID-1840B.

3) Информационные стандарты управления (ИСУ) – дают общее определение информационных элементов, атрибутов, отношений, защиты данных и достижимости данных. Пример: SGML, STEP, CGM.

Стандарты CALS обеспечивают единое представление текста, графики, информационных структур и данных о проекте, производстве и сопровождении. Также CALS-стандарты обеспечивают единый интерфейс к информации прикладных программ.

9.6. STEP – стандарт для описания данных об изделии

С середины 80-х годов многие страны вели и ведут в рамках ISO работы по созданию международного стандарта по описанию, передаче и хранению данных об изделии, а также программных инструментов, обеспечивающих поддержку такого стандарта.

Наилучшее решение в этой области реализовано в фундаментальном стандарте CALS-ISO 10303 (неофициальное название STEP – Standart of the Exchange of Product model data).

Цель стандарта – предоставить нейтральный механизм описания данных о продукте на всех стадиях его жизненного цикла.

На сегодняшний день STEP обеспечивает обмен информацией между CAD/CAM системами и системами управления проектами и охватывает:

- с точки зрения технологии – механообработку и электронику;

- с точки зрения этапов ЖЦ – этап проектирования;

- с точки зрения описания свойств изделия – геометрию (форму и размеры).

STEP включает в себя ряд компонентов:

- язык Express – это язык информационного моделирования, предназначенный для описания структуры информационной модели и накладываемых ограничений. Язык обеспечивает описание информационных сущностей (объектов), их атрибутов и связей;

- стандартные решения – структура физического ASCII-файла для хранения модели (так называемый «обменный файл»);

- базовые информационные модели – готовые Express схемы для разных прикладных областей. Для специальных приложений могут быть разработаны свои схемы, и такая работа в рамках ISO ведется постоянно.

Литература

1 Кузнецов Б. Т. Математические методы и модели исследования операций. – Учебное пособие для вузов. – М.: Изд-во ЮНИТИ, 2005, 390 с.

2 Советов Б. Я, Яковлев С. А. Моделирование систем. Учеб. для вузов. – 4-е издание, переработанное и дополненное. – М.: Высшая школа, 2005. – 343 с.

3 Советов Б. Я, Яковлев С. А. Моделирование систем. Учеб. для вузов. – 2-е изд., перераб. и доп.–М.:Высш. Шк., 1998.– 319 с.: ил.

4 Исследование операций. В 2-х томах / Под ред. Дж. Моудера и С. Элмаграби. – М. Мир, 1981.

5 Хемди А. Таха Введение в исследование операций. – 7-е издание. – Издательство «Вильямс», 2005. – 912 с., с ил.

6 Рейклетис Г. Оптимизация в технике. – М.: Мир, 1986. – 350 с.

7 Оно Т. Производственная система Тойоты. Уходя от массового производства. – М.: Институт комплексных стратегических исследований, 2005. – 192 с.

8 Синго С. Изучение производственной системы Тойоты с точки зрения организации производства. – М.: Институт комплексных стратегических исследований, 2006. – 312 с.

9 Шапкин А. С., Шапкин В. А. Теория риска и моделирование рисковых ситуаций: Учебник. – М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и К^о», 2005. – 880 с.

10 Розанов Ю. А. Теория вероятностей, случайные процессы и математическая статистика: Учебник для вузов. – М.: Наука, 1985. – 320 с.

 

* Вильфредо Парето (1848 – 1923), итальянский экономист и социолог, представитель математической школы в экономике.