1. Интегрированная информационная среда

Одним из важных потребительских параметров сложного наукоемкого изделия является величина затрат на поддержку его ЖЦ или иными словами можно сказать – совокупная стоимость владения изделием. Эти затраты складываются из затрат на разработку и производство изделия, а также затрат на ввод изделия в действие, эксплуатацию, поддержание его в работоспособном состоянии и утилизацию по истечении срока службы. Для сложного изделия (например, летательного аппарата, многокоординатного станка с ЧПУ, гибкого модуля, робототехнического комплекса и т.п.), имеющего длительный срок использования (10…20 лет), затраты на постпроизводственных стадиях ЖЦ, связанные с поддержанием изделия в работоспособном состоянии (состоянии готовности к использованию), могут быть равны или даже превышать затраты на приобретение (рис.1.).

Рис.1.

Одной из важнейших причин, определяющей затраты на этапе эксплуатации, является "пригодность к поддержке" (supportability). Пригодность к поддержке определяется как степень соответствия конструктивных характеристик изделия и среды его эксплуатации требованиям обеспечения готовности к работе. Это означает, что конструкция изделия, и вся окружающая его инфраструктура, включая обслуживающий персонал, должны поддерживать его в готовом к работе виде или приводить в это состояние за приемлемое время.

До недавнего времени в России этой проблеме не уделялось должного внимания, что привело к существенному отставанию отечественной промышленности в этом направлении. Сегодня эта проблема приобрела особую актуальность в связи с возрастающим стремлением отечественных предприятий выйти на международные рынки. Иностранные заказчики предъявляют к российским изделиям те же требования, что и к аналогичным изделиям зарубежных фирм. В этой связи проблема организации "пригодности к поддержке" для изделий российских предприятий переходит в разряд первоочередных, поскольку от ее решения в значительной мере зависит конкурентоспособность отечественной продукции на мировых рынках.

Цель CALS-технологий - минимизация затрат в ходе ЖЦ изделия, повышение его качества и конкурентоспособности. Использование САПР, АСУП позволили добиться повышения производительности труда, но они не решили проблемы информационного обмена между различными участниками ЖЦ изделия. При переносе данных из одной автоматизированной системы в другую требуются большие затраты труда и времени для повторной кодировки, что приводит к многочисленным ошибкам. Оказалось, что разные системы "говорят на разных языках" и плохо понимают друг друга.

По мере усложнения изделий происходит резкий рост объемов технической документации. При использовании бумажной документации возникают значительные трудности при поиске необходимых сведений, внесении изменений в конструкцию и технологии изготовления изделий. Возникает множество ошибок, на устранение которых затрачивается много времени.

В результате резко снижается эффективность всех видов деятельности, связанной с разработкой, производством, эксплуатацией, обслуживанием, ремонтом изделий (рис.2.).

Рис.2.

Преодоление этих трудностей потребовало новых концепций и новых идей. Среди них базовой стала идея информационной интеграции стадий ЖЦ продукции, которая легла в основу CALS-технологий. Эта идея состоит в отказе от «бумажной среды», в которой осуществляется традиционный документооборот (рис.3), и переходе к интегрированной информационной среде (ИИС), охватывающей все стадии ЖЦ изделия.

Рис.3.

Информационная интеграция состоит в том, что все автоматизированные системы, применяемые на различных стадиях ЖЦ, оперируют не с традиционными документами, а с формализованными информационными моделями, описывающими изделие, технологии его производства и использования. Эти модели существуют в ИИС в специфической форме информационных объектов (ИО). Чтобы это было возможно, информационные модели и соответствующие ИО должны быть стандартизованы (рис.4).

Рис.4.

ИИС представляет собой совокупность распределенных баз данных, в которой действуют единые стандартные правила хранения, обновления, поиска и передачи информации, через которую осуществляется безбумажное информационное взаимодействие между всеми участниками ЖЦ изделия.

Такой подход представляет собой своего рода революцию в организации взаимодействия всех участников ЖЦ сложных наукоемких изделий. Для подготовки и осуществления этой революции, позволяющей многократное повышение эффективности процессов ЖЦ изделий, необходимо выполнить комплекс организационных, научно-исследовательских, проектных и иных работ, направленных на создание новой культуры инженерной деятельности.

Что дает применение CALS-технологий?

• сокращение затрат и трудоемкости процессов технической подготовки и освоения производства новых изделий (от 40 до 60%);

• сокращение календарных сроков вывода новых конкурентоспособных изделий на рынок (от 25% до 75%);

• сокращение доли брака и затрат, связанных с внесением изменений в конструкцию (от 23% до 73%);

• увеличение объемов продаж изделий, снабженных электронной технической документацией (в частности, эксплуатационной), в соответствии с требованиями международных стандартов;

• сокращение затрат на разработку эксплуатационной документации (до 30%), эксплуатацию, обслуживание и ремонт изделий;