Материал: 2113

2.2. Структура CALS-системы математическое,

организационное и программное обеспечение

CALS-технология (рис.3) основана на ряде стандартов и прежде всего STEP (Standard for Exchange of Product data – стандарт обмена данными о продукции), SGML (Standard Generalized Markup Language –

стандарт языков верхнего уровня для описания процессов), P-LIB (Parts Library – библиотека типовых деталей и технологических процессов) и др. CALS-стандарты покрывают весь спектр потребностей пользователей, обеспечивая единое представление текста, графики, информационных структур и данных о проекте, сопровождении и производстве, включая звуковые, видео-, мультимедийные средства, передачу и хранение данных, документацию и многое другое для всех приложений и задач.

CAE/CAD/CAM, PDM автоматизированные системы, с которыми интегрируется система CALS, в область пересечения этих систем (область обмена представлениями различной формы для деталей и сборок) попадает PDM (Product Data Manager – менеджер данных о проекте).

CALS-технология связана на входе с заказами, а на выходе - с готовой продукцией с учетом прохождения всего жизненного цикла изделия. Несоблюдение CALS-стандартов приводит к ухудшению потребительских свойств продукции по сравнению с предприятиями, ее использующими, а также к увеличению себестоимости и сроков проектирования новой продукции. CALS-технология служит средством, интегрирующим промышленные автоматизированные системы в единую многофункциональную систему. Интеграция повышает эффективность использования сложной техники.

Факторами повышения эффективности являются:

-улучшение качества изделий при полном учете имеющейся информации при проектировании и принятии управленческих решений;

-сокращение материальных и временных затрат на проектирование и изготовление изделий. Применение CALS-технологии позволяет значительно уменьшить объем проектных работ;

21

Рис. 3. Структурная схема использования CALS-технологий

-снижение затрат на эксплуатацию благодаря реализации функций интегрированной логической поддержки. Облегчается решение задач ремонтопригодности, интеграции продукции, адаптации к меняющимся условиям и т.п.;

-CALS-технология не отвергает существующие САПР и системы управления, а является средством их эффективного взаимодействия. Поэтому интеграция автоматизированных систем должна быть основана на CALS-технологии.

Контрольные вопросы

1.Назовите три стандарта, на основе которых основана CALS-технология.

2.Какая система обеспечивает интеграцию процессов проектирования и систем автоматизации проектирования (CAE/CAD/CAM-систем)?

3.Что является входом, а что выходом системы «предприятие», процессы которого построены в соответствии с CALS-технологиями?

4.Назовите четыре фактора повышения эффективности использования сложной техники.

22

2.3. Основные этапы жизненного цикла промышленных

изделий и системы их автоматизаций

Основные этапы жизненного цикла промышленных изделий (рис.2) связаны с действием соответствующих автоматизированных систем. Используемые в жизненном цикле изделий автоматизированные системы поддерживают следующие этапы и процедуры в жизненном цикле изделий (рис.4): САЕ – автоматизированные расчеты и анализ; CAD – автоматизированное проектирование; SCM – управление цепочками поставок; САМ – автоматизированное изготовление изделий и подготовка производства; PDM – управление проектными данными; FRP – планирование и управление предприятием; MRP-2 – планирование производства; MES – производственная исполнительная система; SCADA – диспетчерский контроль и управление производственными процессами; CNC – компьютерное числовое управление (локальные системы управления и СУ низкого уровня); CRM – управление взаимоотношениями с заказчиками; S&SM – управление продажами и обслуживанием; СРС – совместный электронный бизнес.

Перечисленные автоматизированные системы могут работать автономно. Однако эффективность автоматизации будет значительно выше, если данные, генерируемые в одной из систем, будут легко доступны (в цифровом виде) и в других системах. Для этого требуется создание единого информационного пространства (единой базы данных) посредством унификации сферы и содержания информации о конкретных изделиях на всех этапах их жизненного цикла.

23

Рис. 4. Основные этапы жизненного цикла промышленных изделий и системы их автоматизации в разрезе CALS-технологий

Контрольные вопросы

1.Поясните, что такое CPC-система. Какие этапы жизненного цикла изделия она интегрирует?

2.Поясните, что такое PDM-система. Какие этапы жизненного цикла изделия она интегрирует?

3.Поясните, что такое SCM-система. Какие этапы жизненного цикла изделия она интегрирует?

4.Через какую систему связан этап жизненного цикла изделия «Подготовка и производство» и PDM-система?

5.Поясните, что такое CRM- и S&SM-система. Какие этапы жизненного цикла изделия они интегрирует?

6.Поясните, что такое MES-система. Какие этапы жизненного цикла изделия она интегрирует?

7.Через какие две системы связан этап жизненного цикла изделия «Производство и реализация» и CPC- и PDM-системы?

2.4.Принципы построения информационных объектов

Информация, создаваемая на этапах проектирования деталей и их сборок, а также на этапе технической подготовки производства, составляет большую часть общей информации о жизненном цикле изделия.

24

Эта информация создается в разных системах пользователей разными методами, и при создании электронной модели изделия возникает проблема интеграции результатов деятельности многих специалистов. Решение данной проблемы возможно с использованием PDM-систем, обеспечивающих, в свою очередь, решение ряда задач:

1) быстрое освоение методик проектирования, установившихся на предприятии, за счет оперативного получения информации о ранее разработанных изделиях (в виде нужной документации), заимствование типовых решений;

2)объективная оценка новых решений за счет электронного обмена информацией между всеми специалистами предприятия и быстрое ее распространение для других специалистов;

3)эффективное использование информационных БД технической информации;

4)оперативная постановка задач, в электронном виде (с использованием электронного документооборота) соответствующих структурам предприятий, и автоматизированный контроль результатов выполнения поставленных задач;

5)анализ сроков выполнения проектов с использованием статистических данных, в том числе о уже произведенной продукции, и автоматизированное диспетчерское наблюдение за производственными процессами;

6)унификация перечней и наименований сущностей, атрибутов и отношений в машиностроении является основой для единого электронного описания изделия в CALS-пространстве.

Информационные технологии предусматривают функционирование на основе STEP – единой информационной модели изделия, разработанной в соответствии с ISO 10303 «Системы промышленной автоматизации и интеграция. Представление данных о продукции и обмен данными».

Общая структура STEP включает: архитектуру и представление для структур изделия, определение, идентификацию и некоторые свойства изделия. При создании информационной модели в соответствии с международными CALS-стандартами особая роль отводится словарю понятий. При этом, если каждому понятию поставить в соответствие заблаговременно выявленную информационную структуру, определенную в ISO 10303 (STEP), то можно осуществить, причем параллельно созданию концептуальной модели (модель, содержащая ровно столько

25