Управление бизнесом
Маркетин
R&D
GLP
GCP
Проектирование (GEP)


GMP по разделам:
Персонал

Документация

Контроль качества
Аутсорсинговая деятельность
Самоинспекция
Логистика
GSP
GDP
GAMP
GPP
GACP
Терминология GMP
Экологический менеджмент
Forum
Ссылки
О проекте

Для содержимого этой страницы требуется более новая версия Adobe Flash Player.

Получить проигрыватель Adobe Flash Player




CALS-технологии для военной продукции

А.Г. Кабанов, А.Н. Давыдов, Валерий В. Барабанов, Евгений СУДОВ

В последние десятилетия одним из главных факторов экономического роста промышленно развитых стран стало развитие информационных технологий. Такие технологии позволяют решить задачи сокращения финансовых
и временных затрат при производстве сложной наукоемкой продукции. Для информационной интеграции процессов, протекающих в ходе жизненного цикла продукции, была разработана новая концепция —
CALS, реализованная позже
в виде соответствующих CALS-технологий.

 

Что такое CALS?

Во-первых, CALS (Continuous Acquisition and Life-cycle Support — непрерывная информационная поддержка жизненного цикла продукции) — это идеология создания единой информационной среды для процессов проектирования, производства, испытаний, поставки и эксплуатации продукции. Системность информационного подхода заключается в охвате всех стадий жизненного цикла (ЖЦ) продукции от замысла до утилизации.

Во-вторых, интеграция достигается путем стандартизации представления информации (или скажем, результатов) в процессах проектирования, материально-технического снабжения, производства, ремонта, послепродажного сервиса и т.д. Такой подход создает новый базис для информационной интеграции и преемственности в использовании информации.

Наконец, в-третьих, эффективный бизнес сегодняшнего дня имеет явную тенденцию к географической распределенности. Компании кооперируются для того, чтобы вместе выполнить сложный проект или вывести на рынок новый продукт. Возникают так называемые «виртуальные» предприятия — форма объединения на контрактной основе предприятий и организаций, участвующих в поддержке жизненного цикла общего продукта и связанные общими бизнес-процессами. Этот сложный организм должен жить по единым правилам в едином информационном пространстве, позволяющем непосредственно использовать данные в электронной форме от партнеров и передавать им, в свою очередь, результаты своей работы. В случае изменения состава участников — смены поставщиков или исполнителей — обеспечивается преемственность и сохранность уже полученных результатов (моделей, расчетов, документации, баз данных).

Итак, CALS-технологии представляют собой современную организацию процессов разработки, производства, послепродажного сервиса, эксплуатации изделий путем информационной поддержки процессов их жизненного цикла на основе стандартизации методов представления данных на каждой стадии жизненного цикла и безбумажного электронного обмена данными. Концепция CALS определяет набор правил, регламентов, стандартов, в соответствии с которыми строится информационное («электронное») взаимодействие участников процессов проектирования, производства, испытаний и т.д.

Цель применения CALS-технологий как инструмента организации и информационной поддержки всех участников создания, производства продукта и пользования им — повышение эффективности их деятельности за счет ускорения процессов исследования и разработки продукции, придания изделию новых свойств, сокращения издержек в процессах производства и эксплуатации продукции, повышения уровня сервиса в процессах ее эксплуатации и технического обслуживания.

В современных условиях CALS-технологии являются важнейшим инструментом повышения эффективности бизнеса, конкурентоспособности и привлекательности продукции.

CALS-технологии активно применяются, прежде всего, при разработке и производстве сложной наукоемкой продукции, создаваемой интегрированными промышленными структурами, включающими в себя НИИ, КБ, основных подрядчиков, субподрядчиков, поставщиков готовой продукции, потребителей, предприятия технического обслуживания, ремонта и утилизации продукции.

Вместе с тем применение CALS-технологий позволяет эффективно, в едином ключе решать проблемы обеспечения качества выпускаемой продукции, поскольку электронное описание процессов разработки, производства, монтажа и т.д. полностью соответствует требованиям международных стандартов ИСО серии 9000, реализация которых гарантирует выпуск высококачественной продукции.

В США работы по CALS-технологиям ведутся с 1985 г. в рамках национальной программы. Началом создания системы CALS-технологий стала разработка системы стандартов описания процессов на всех этапах жизненного цикла продукции. В период 1985—1990 гг. была разработана национальная концепция развития системы CALS-технологий и апробированы ее основные составляющие. В 1991—1995 гг. велись крупномасштабные испытания разработанных CALS-технологий в процессе производства отдельных видов вооружения и военной техники (ВВТ). В настоящее время в США перспективные виды ВВТ разрабатываются только на основе указанных технологий.

Министерство внешней торговли и промышленности Японии приступило к осуществлению широкомасштабной программы разработки, испытаний и внедрения системы CALS. Программа объединяет более 20 взаимосвязанных проектов, охватывающих различные отрасли экономики, включая авиационно-космическую, судостроительную, электронную, автомобилестроительную, финансовую и др. Наряду с частными инвестициями на реализацию указанной программы, государство ежегодно выделяет около 200 млн долл. При этом государственная поддержка полностью увязана с общей стратегией реализации новейших информационных технологий и нацелена на обеспечение конкурентоспособности национальных товаров на мировых рынках.

По данным западных аналитиков, применение CALS-технологий позволяет в масштабах промышленности США экономить десятки миллиардов долларов в год, сократить сроки проведения всех работ на 15—20%. В этой связи в промышленно развитых странах в области CALS активно реализуются широкомасштабные программы, направляемые и координируемые государственными структурами. Сейчас в мире действует более 25 национальных организаций (комитетов или советов по развитию CALS), в том числе в США, Японии, Канаде, Великобритании, Германии, Швеции, Норвегии, Австралии и других странах, а также в НАТО.

Ситуация на мировом рынке наукоемкой продукции развивается в сторону полного перехода на безбумажную электронную технологию проектирования, изготовления и сбыта продукции. По прогнозам зарубежных специалистов, после 2000 г. невозможно будет продать на внешнем рынке машинотехническую продукцию без соответствующей международным стандартам безбумажной электронной документации. Передовые зарубежные фирмы рассматривают работу в этом направлении как действенное средство ограничения доступа на международный рынок наукоемкой продукции тех стран, которые не сумеют своевременно освоить соответствующие международным требованиям безбумажные электронные технологии. Предположительно, в ближайшие несколько лет мировой рынок наукоемких технологий, так же, как рынок промышленной кооперации, полностью перейдет на стандарты CALS.

В настоящее время ряд отечественных предприятий в рамках международного сотрудничества, в частности, при продаже сложных наукоемких изделий, а также лицензий на их производство, уже столкнулся с требованиями соблюдения стандартов CALS применительно к поставляемой с изделием технической документации в электронной форме, а также к средствам компьютерной информационной поддержки процессов технического обслуживания, материально-технического обеспечения, заказа запасных частей, ремонта. Аналогичные проблемы, связанные с электронным взаимодействием и совместным использованием конструкторской, производственной и коммерческой информации в электронной форме, возникают в рамках совместных проектов по разработке и производству наукоемкой продукции, выполняемых с зарубежными партнерами. Таким образом, практическое применение CALS-технологий является чрезвычайно актуальной задачей.

Проблемы и задачи развития СALS-технологий
в России

В России концепция CALS и стандарты по CALS-технологиям пока не нашли широкого применения. Основными причинами этого являются:

общее отставание в процессах компьютеризации хозяйственной, производственной и коммерческой деятельности;

отсутствие отечественной нормативной базы, позволяющей перейти от традиционных методов организации процессов проектирования, производства, испытаний, эксплуатации и т.д., основанных на бумажном документообороте, к новым, основанным на электронном взаимодействии и обмене данными. Существующий комплекс стандартов (ЕСКД, ЕСТД, ЕСПД, СРПП и др.), отраслевых стандартов и других нормативных документов не позволяет отказаться от традиционного бумажного документооборота. Применение компьютерных технологий для обмена информацией только дублирует бумажный документопоток. Это противоречит самой сущности концепции CALS, которая предполагает равноправное использование информации в любой форме, в том числе юридическую эквивалентность бумажных и электронных документов, снабженных цифровой подписью;

недостаток информации о существе концепции CALS, опыте применения CALS в других странах, а отсюда недостаточное понимание преимуществ и потенциального эффекта, достигаемого за счет применения CALS;

отсутствие рынка предложений и услуг в области CALS. Рынок предложений находится в начальном, зачаточном состоянии;

недостаток подготовленных, квалифицированных и сертифицированных специалистов, а также системы их подготовки и аттестации.

В сложившейся ситуации нужны кардинальные и оперативные меры по ликвидации возникшего отставания отечественной промышленности в области разработки и реализации CALS-технологий, соответствующих требованиям международных стандартов. Дальнейшее отставание российской промышленности в области CALS-технологий может привести к невосполнимому отставанию России в этой области, в настоящее время в решающей степени определяющей не только уровень национальной технологической базы, но и экономическую и оборонную безопасность страны.

Учитывая исключительную актуальность работ по разработке и внедрению средств поддержки CALS-технологий, Минэкономики России организовало выполнение комплекса НИОКР по разработке и апробации этих технологий в различных отраслях промышленности. Среди первоочередных задач, решаемых в рамках действующей федеральной целевой программы реструктуризации и конверсии оборонной промышленности, следующие

разработка и промышленная апробация программно-методических средств, предназначенных для хранения и управления данными о продукции в соответствии с требованиями стандартов CALS;

разработка и внедрение программных средств подготовки электронной эксплуатационной документации на изделие;

разработка методики формализованного описания и анализа процессов, протекающих в ходе жизненного цикла изделия, и создание на основе данного формализованного описания системы обеспечения качества продукции в соответствии с требованиями международных стандартов ИСО серии 9000;

разработка нормативной базы применения CALS-технологий (стандартов, руководящих документов, методических рекомендаций).

Для решения указанных задач Госстандарт России и Минэкономики России создали научно-исследовательский центр (НИЦ) CALS-технологий «Прикладная логистика». Сегодня он является ведущей организацией по разработке и внедрению CALS-технологий оборонной промышленности. За короткое время при поддержке Минэкономики России НИЦ CALS-технологий выполнил работы, результаты которых уже сегодня могут быть использованы в различных отраслях промышленности.

Поскольку развитие CALS-технологий в России невозможно без создания соответствующей нормативной базы, Госстандарт России и Минэкономики России приняли решение о совместном финансировании разработки ряда первоочередных стандартов, которые открывают путь к внедрению CALS-технологий в отечественной промышленности. В настоящее время утверждены первые стандарты в области CALS. Создан и уже действует технический комитет при Госстандарте России, основной задачей которого является разработка стандартов в области CALS.

Другая не менее важная задача — информирование научно-технической общественности об отечественных и зарубежных разработках в области CALS-технологий. Для решения этой задачи по инициативе Минэкономики России в сети Интернет создан сервер

Внедрение CALS-технологий

Очень важно отметить, что за последние годы появился ряд предприятий, которые активно занимаются изучением и применением CALS-технологий для решения конкретных задач. Более того, на ряде предприятий разработаны долгосрочные программы развития CALS-технологий как средства кардинального решения проблемы повышения качества и конкурентоспособности выпускаемой наукоемкой продукции. К таким организациям относятся АВПК «Сухой», АНТК им. А.Н.Туполева, Конструкторское бюро приборостроения (г. Тула), корпорация «Компомаш», Государственный оптический институт им. Вавилова, ЦНИИ «Гранит» и др.

К настоящему времени несколько заинтересованных предприятий с участием НИЦ CALS-технологий «Прикладная логистика» и при поддержке ГК «Росвооружение», осуществляет ряд проектов в области CALS-технологий.

1. Разработка и реализация интегрированных хранилищ конструкторских данных об изделии. Хранилище, логическая структура которого соответствует ГОСТ Р ИСО 10303-99, ИСО 13584, предназначено для поддержки интегрированного электронного описания машиностроительного изделия с тем, чтобы однажды введенную информацию использовать многократно на всех стадиях жизненного цикла продукции. Электронное описание изделия в соответствии со стандартом содержит идентификационные данные, данные по структуре и составу изделия, в том числе управляемой конфигурации, геометрические модели, чертежи, данные о проекте, о вовлеченных в него людях, их роли, выполненных действиях и т.д.

Хранилище является интегрирующим элементом, посредством которого взаимодействуют различные системы проектирования, подготовки и управления производством, материально-технического снабжения, сбыта, поддержки процессов эксплуатации и сервисного обслуживания.

Разработанное в соответствии с требованиями стандартов ГОСТ Р ИСО 10303-99, ИСО 13584 хранилище данных позволяет:

осуществлять многовариантное и параллельное проектирование;

управлять конфигурацией изделия;

отслеживать историю создания изделия и вести учет изменений;

осуществлять на базе хранилища интеграцию приложений с использованием программного интерфейса согласно стандарту ИСО 10303;

предоставлять в стандартизованном виде информацию, необходимую государственному заказчику (состав и конфигурация продукта, сведения о разработчике, основные характеристики продукта и т.д.);

создать библиотеки изделий (каталогов запасных частей) и организовать взаимодействие с поставщиками (субподрядчиками).

2. Внедрение нормативной базы и программно-технических решений для подготовки электронной эксплуатационной документации на экспортную продукцию в виде интерактивных электронных технических руководств, предназначенных для использования в процессах эксплуатации, сервисного обслуживания и ремонта сложной машинотехнической продукции.

Сегодня становится очевидным, что поставка за рубеж готового изделия с большим объемом традиционной бумажной документации существенно снижает его конкурентоспособность, поскольку делает невозможным взаимодействие с автоматизированными системами материально-технического снабжения. Потребитель должен поддерживать большой архив бумажной документации, затруднены процедуры сервиса, заказа запасных частей и т.д. Решением этой проблемы является создание так называемых интерактивных электронных технических руководств (ИЭТР), представляющих собой базу данных на электронных носителях и средства работы с ней, и поставляемых вместе с изделием.

Для производителей сложной машинотехнической продукции использование ИЭТР взамен бумажной документации позволяет существенно сократить время и затраты на разработку технических руководства, а также с минимальными затратами проводить последующее обновление и коррекцию документации.

Система подготовки ИЭТР удовлетворяет требованиям стандартов ИСО 8879 (SGML), MIL 87269, MIL 87268, MIL 28001, W3C CSS Level 1.

Технология подготовки ИЭТР включает в себя: создание структуры документа на основе стандартизованных шаблонов (DTD), автоматическое наполнение созданной структуры документа данными из хранилища конструкторской информации. Сопряжение с хранилищем может быть реализовано с помощью обменного файла, соответствующего требованиям стандарта ИСO 10303-203. В процессе работы над созданием ИЭТР осуществляется планирование и учет выполнения работ участниками проекта.

Предложенные технологии позволяют создавать единое описание на нескольких языках и для нескольких вариантов конфигурации изделия.

3. Функциональное и информационное моделирование бизнес-процессов проектирования и производства с целью получения формализованного электронного описания процессов в соответствии с требованиями стандартов CALS, проведения анализа бизнес-процессов и их последующего реинжиниринга. Одним из главных объектов информационного описания является сам жизненный цикл продукта и составляющие его процессы. Системный подход к поддержке жизненного цикла невозможен, если не иметь формального описания жизненного цикла, доступного для анализа. Для этой цели применяется семейство стандартов и методов функционального и информационного моделирования, позволяющих описать процессы в их взаимосвязи с нужной степенью детализации.

Результат моделирования — база данных о процессах, материальных и информационных потоках, ресурсах — доступен для анализа.

Вот некоторые задачи, которые решаются на основе формализованного описания бизнес-процессов:

проектирование информационной инфраструктуры, процедур и регламентов информационного взаимодействия;

задачи анализа рисков в плане информационной безопасности;

разработка систем документооборота, СТП, должностных инструкций и др., (поскольку используя данные модели легко выделить функции конкретных подразделений или людей, а это, фактически, их должностные инструкции).

4. Разработка и внедрение на основе формализованного описания бизнес-процессов системы обеспечения качества продукции в соответствии с требованиями МС ИСО серии 9000. Формализованное описание бизнес-процессов позволяет заменить традиционные руководства по качеству в виде описательных текстовых бумажных документов стандартизованными электронными моделями, целостность и непротиворечивость которых поддерживается автоматически. При необходимости из них всегда можно получить бумажный отчет в привычном виде.

В настоящее время Союзом по сертификации, выполняющим работы по сертификации более чем на тысячи оборонных предприятиях, и НИЦ CALS-технологий «Прикладная логистика» завершена разработка типовой модели системы обеспечения качества, соответствующей требованиям стандартов ИСО серии 9000. Данная типовая модель может быть адаптирована к структуре конкретного предприятия, применяемым технологическим процессам, которые определяют содержание и функции элементов системы качества.

Применение электронной модели обеспечения качества продукции на предприятии дает следующие преимущества:

наличие объективного доказательства функционирования на предприятии системы обеспечения качества при проведении сертификации или инспекционного контроля;

обеспечение гарантированного эффективного руководства процессами обеспечения качества;

наличие компьютерного руководства по качеству, включающего стандарты предприятия, методологические и рабочие инструкции;

возможность постоянного совершенствования электронной документации.

Кроме того, создание функциональных моделей — это один из этапов в разработке информационных систем для регистрации и обработки данных по качеству.

Вместе с тем объемы выполняемых работ недостаточны для решения проблемы развития и внедрения CALS-технологий в российской промышленности. Важное значение для развития и внедрения CALS-технологий имеет эффективное взаимодействие с другими федеральными органами: Миннауки России — в плане совместной поддержки пилотных проектов, Госстандартом России — в области разработки нормативной документации, Минобразования России — в области подготовки кадров.

В заключение хочется подчеркнуть: реализация CALS-технологий в отечественной промышленности — это внедрение современных средств обеспечения качества и конкурентоспособности производимой наукоемкой продукции, что является главным условием достижения стабильных успехов предприятия в условиях рыночной экономики. Поэтому применение CALS-технологий в промышленности России — это шаг к успехам в XXI в. и возможность сохранения России как мировой индустриальной державы.

А.Г. Кабанов

А.Н. Давыдов –

Валерий Владимирович Барабанов

Евгений Владимирович СУДОВ — кандидат технических наук, директор НИЦ CALS-технологий «Прикладная логистика»

 

 


Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100