Компьютерное сопровождение и поддержка жизненного цикла изделий
Современное производство сложной техники подразумевает согласованную работу многих предприятий и подразделений. Успешная деятельность производства в данном случае может быть обеспечена при информационном взаимодействии автоматизи-рованных систем, поддерживающих процессы проектирования и управления производством. Также информационное взаимодействие необходимо между изготовителями и потребителями продукции. Понятие о компьютерно-интегрированном производстве CIM (Computer Integrated Manufacturing) связано с объединением технической и организационной составляющих предприятия и охватывает вопросы, начиная с изучения конъюнктуры рынка, проектирования и изготовления продукции, заканчивая ее сбытом, доставкой потребителю, эксплуатацией и утилизацией. Особую роль в реализации и применении модели компьютерно-интегрированнного производства играют CALS-технологии (Continius Acqusition and Lifecycle Support) – это информационные технологии, направленные на создание и поддержание единого информационного пространства на всех этапах жизненного цикла продукции [1]. В отечественных источниках встречается также аббревиатура ИПИ – информационная поддержка изделий. Необходимость создания и использования CALS (ИПИ)-технологий была понята в процессе роста сложности проектируемых технических объектов. Работы по CALS были инициированы в оборонной промышленности США в середине 1980-х годов. С тех пор работы по CALS ведутся в направлениях: стандартизации языков и форматов представления, хранения и обмена данными; интегрированной логистической поддержки изделий; создания систем управления данными на всех этапах жизненного цикла изделий; развития интерактивных электронных технических руководств. Основные цели и задачи внедрения CALS-технологий: · обеспечение единообразного описания и однозначной интерпретации данных независимо от места и времени их получения; · предоставление необходимой информации об изделии любому из участников жизненного цикла в нужное время, в нужном виде; · интеграция промышленных автоматизированных систем в единую многофункциональную систему; · образование виртуальных производств, при которых процесс создания изделия может быть распределен во времени и пространстве между многими автономными проектными организациями. Составляющими CALS-технологий являются: · программно-техническая среда для создания, хранения и передачи информации; · стандарты на представление моделей объектов проектирования, позволяющие использовать данные об изделии во время всего его жизненного цикла. Подготовка и принятие стандартов проводится через международный комитет по стандартизации (ISO); · структура и методы управления предприятием, при которых весь документооборот осуществляется в едином электронном пространстве. Типы CALS-стандартов: · функциональные стандарты, определяют процессы и их взаимосвязи, исходя из целевых потребностей пользователя; включают описания информационного содержания процессов (функций) конкретных проблемных областей, формирующих требования к информации, необходимой для реализации этих процессов; · технические стандарты, предлагают общий набор правил для цифрового обмена информации; · информационные стандарты управления, дают общее определение информационных элементов, атрибутов, отношений, защиты данных и достижимости данных. 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. Центральное место в системе CALS-стандартов занимают стандарты серии ISO 10303, получившие название STEP (Standart На сегодняшний день STEP обеспечивает обмен информацией между CAD/CAM/CAE/PDM-системами и охватывает: · с точки зрения технологии – механообработку и электронику; · с точки зрения этапов жизненного цикла – этап проектирования; · с точки зрения описания свойств изделия – геометрию (форму и размеры). Основными компонентами STEP являются: · Язык Express — язык информационного моделирования, предназначенный для описания структуры информационной модели, 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. Развитие CALS-технологий также находит выражение в разработке других серий стандартов, например: · ISO 13584 Parts Library (P-Lib), содержащих основные принципы представления данных о стандартных компонентах промышленных изделий; · ISO 15531 Manufacturing management data (Mandate), посвящен-ных представлению данных о функционировании предприятия, управ-лении производственными системами и обмену данными между про-изводством и внешней средой; · ISO 18876 Integration of Industrial data for exchange, access and sharing (IIDEAS), обеспечивающих информационное согласование приложений и взаимодействия организаций, использующих разные стандарты; · ISO 8879 Standard Generalized Markup Language (SGML), служащих для унификации представления текстовой информации в автоматизированных системах. Понятие единого информационного пространства (ЕИП) является ключевым понятием CALS-технологий. В зарубежных источниках этому понятию соответствует аббревиатура EPD (Electronic Product Definition). Однако современные программные средства, обеспе-чивающие поддержку жизненного цикла изделий, разнообразны по составу, структуре, назначению и пр. Часто при использовании программного обеспечения от различных производителей, возникают проблемы, связанные с построением общих баз данных, с выбором протоколов, форматов данных, интерфейсов разнородных подсистем, с организацией совместного использования модулей при групповой работе. Организация совместного функционирования компонентов автоматизированных систем различного направления обеспечивается системами PDM. Расширение функций PDM-систем на все этапы жизненного цикла продукции превращает их в системы PLM. Потребитель является полноправным участником жизненного цикла на этапе эксплуатации изделия и ему также необходимо обеспечить доступ в ЕИП. Однако использование для этих целей систем PDM/PLM нецелесообразно в силу их большой стоимости и значительного срока внедрения и освоения. Кроме того, потребителю обычно важны лишь эксплуатационные данные об изделии. В силу этого в качестве средства доступа к ЕИП ему предоставляют специальные интерактивные электронные технические руководства (ИЭТР), которые реализуются в электронной форме на мобильном носителе (CD), либо передаются при помощи Интернет. Можно выделить несколько классов ИЭТР, каждый из которых характеризуется определенной функциональностью и стоимостью реализации: · бумажно-ориентированные электронные документы. В частнос-ти, отсканированные страницы бумажных руководств; · неструктурированные текстовые электронные документы; · структурированные документы (HTML-страницы); · интерактивные и интегрированные базы данных. ИЭТР обычно предоставляет пользователю следующие возможности: · отображение информации в удобном для пользователя виде (техническое руководство, каталог деталей, информация для заказа запчастей и т.д.); · возможность обновления информации об изделии в связи с ремонтом, модификацией, применением особых, новых материалов при обслуживании; · возможность использования встроенных в систему документа-ции поисковых и диагностических систем. С точки зрения концепции CALS, предусматривающей преемственность в передаче информации на всех стадиях жизненного цикла, ИЭТР – это документ, формируемый в значительной степени автоматически на основе проектного описания изделия. Если в подразделении, в котором создается ИЭТР, используется PDM-система, то все исходные материалы – текстовые, графические, звуковые и т.д. – берутся из нее в готовом виде. Информационное наполнение ИЭТР происходит главным образом на стадиях разработки и производства изделия, а применение ИЭТР на стадии эксплуатации и утилизации (рисунок 22).
Рисунок 22 – Содержание интерактивного электронного
|
