НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Михаил Овсянников, Сергей Сумароков

На мировом рынке наукоемких промышленных изделий отчетливо просматриваются три основные тенденции:

- повышение сложности и ресурсоемкости изделий;

- усиление конкуренции;

- развитие кооперации между участниками жизненного цикла (ЖЦ) изделия (в том числе создание “виртуальных предприятий”, ВП).

Понятно, что участники рынка должны бороться между собой за потребителя. Однако сейчас произвести большое наукоемкое изделие, например самолет, уже не под силу одному предприятию и оно вынуждено объединять свои усилия даже с конкурентами, создавая ВП. В любом случае главная задача - это повышение конкурентоспособности выпускаемых изделий. Его можно добиться за счет:

- более полного удовлетворения требований заказчика;

- сокращения временных и материальных затрат на создание изделия, т. е. усиление эффективности ЖЦ изделия.

Концепция CALS

Основой концепции CALS (Continuous Acquisition and Life cycle Support - непрерывное развитие и поддержка ЖЦ) является повышение конкурентоспособности изделия за счет эффективного управления информацией (см. PCWeek/RE, N 11/2001, с. 28). Задача CALS - преобразование ЖЦ изделия в автоматизированный процесс путем реструктуризации (реинжиниринга) входящих в него подпроцессов.

Непрерывное развитие предполагает постоянное приобретение изделием новых свойств за счет его беспрестанной модернизации, что требует непрекращающегося контакта между поставщиком и потребителем. Поддержка жизненного цикла изделия предполагает организацию взаимодействия между участниками этого цикла на основе новых информационных и телекоммуникационных технологий. Это приведет к увеличению инвестиций на этапах создания и модернизации изделия, но позволит более полно учесть потребности заказчика, что, в свою очередь, снизит затраты на этапах эксплуатации и обслуживания изделия и в конечном итоге сократит затраты на весь ЖЦ.

Одна из основных проблем, стоящих сейчас на пути повышения эффективности управления информацией, - коммуникационные барьеры между участниками ЖЦ изделия (в первую очередь, из-за использования несовместимых компьютерных систем). Особенно остро с ней сталкиваются участники ВП.

Стратегия CALS

Для разрушения коммуникационных барьеров и реализации концепции CALS необходимо создать единое информационное пространство (ЕИП) для всех участников ЖЦ изделия (в том числе и для эксплуатационщиков). ЕИП должно:

- аккумулировать всю информацию об изделии;

- быть единственным источником данных о нем (прямой обмен данными между участниками ЖЦ исключен);

- формироваться на основе международных, государственных и отраслевых стандартов.

ЕИП создается с помощью программно-аппаратных средств, уже имеющихся у участников ЖЦ. В условиях отечественного производства лучше организовывать ЕИП в два этапа:

I этап - автоматизация отдельных процессов ЖЦ изделия и представление данных на них в электронном виде;

II этап - интеграция автоматизированных процессов и относящихся к ним данных.

ЕИП может быть создано для структур разного уровня: от отдельного подразделения до ВП или корпорации.

CALS-технологии

Для реализации стратегии CALS должны использоваться три группы методов, называемых CALS-технологиями:

- технологии анализа и реинжиниринга бизнес-процессов - методы реструктуризации функционирования предприятия. Эти технологии нужны для того, чтобы корректно перейти от бумажного к электронному документообороту и внедрить в процессе автоматизации новые методы разработки изделий (параллельное проектирование, междисциплинарные рабочие группы и т. п.);

- технологии представления данных об изделии - методы стандартизованного представления в электронном виде данных, относящихся к отдельным процессам ЖЦ изделия (I этап создания ЕИП);

- технологии интеграции данных об изделии - методы интеграции автоматизированных процессов ЖЦ и относящихся к ним данных (II этап создания ЕИП).

Для интеграции всех данных в рамках ЕИП применяются системы управления данными об изделии (PDM - Product Data Management). Их задача - аккумулировать всю информацию, создаваемую прикладными системами, в единую модель. Процесс взаимодействия PDM-системы и прикладных систем строится на основе стандартных интерфейсов, которые можно разделить на четыре группы:

- функциональные стандарты - отслеживают организационную процедуру взаимодействия компьютерных систем, например IDEF0;

- информационные стандарты - предлагают модель данных, используемую всеми участниками ЖЦ, например ISO 10303 STEP;

- стандарты на программную архитектуру - задают архитектуру программных систем, необходимую для организации взаимодействия без участия человека, например CORBA;

- коммуникационные стандарты - указывают способ физической передачи данных по локальным и глобальным сетям, например Internet-стандарты.

Внедрение CALS-технологий

Впервые элементы CALS-технологий начали применяться в середине 80-х годов при взаимодействии Министерства обороны США со своими поставщиками, когда была поставлена задача перевести все операции с ними в электронный вид. Впоследствии сфера применения CALS-технологий расширилась до всего ЖЦ изделия и вышла за пределы военных ведомств. Несмотря на это, наиболее передовыми пользователями CALS-технологии все же являются военные разработчики. Например, с помощью CALS-технологий были созданы истребитель F-22 (США), подводная лодка Viking (Дания, Норвегия и Швеция), самоходная гаубица Crusader (США). Во всех этих проектах делалась попытка организовать полномасштабное ЕИП для всех участников жизненного цикла изделия. В области гражданского внедрения CALS-технологий в мире и в России лидируют аэрокосмическая и атомная промышленности, автомобиле- и судостроение.

Основная цель CALS - повышение

конкурентоспособности промышленного изделия

В нашей стране среди пионеров внедрения CALS - АВПК “Сухой”, ОАО “Туполев”, Конструкторское бюро приборостроения (Тула), Воронежский механический завод. Эти проекты поддерживаются Минпромнауки РФ, Минатомом РФ. Кроме того, при Госстандарте создан технический комитет N 431, занимающийся разработкой CALS-стандартов. Тем не менее для нормального внедрения CALS в России необходимы изменения в законодательной сфере (закон об электронной подписи и т. п.), а также в сфере образования (переподготовка специалистов предприятий, подготовка специалистов в вузах и т. п.).

Благодаря тому что CALS-технологии сокращают время выхода изделия на рынок и одновременно повышают его качество, внедрение этих технологий наряду с внедрением систем качества продукции ISO 9000:2000 позволяет отечественным предприятиям повысить свою конкурентоспособность и выйти на внешний рынок сложной наукоемкой продукции. 4

С авторами можно связаться по телефону: (095) 978-4715.