Основные понятия и определения ИПИ/CALS

Термин ИПИ – аббревиатура от слов «Информационная Поддержка процессов жизненного цикла Изделий» – является русскоязычным анало-гом термина CALS, который также представляет собой некоторую аббре-виатуру. Для этой аббревиатуры существуют разные расшифровки.

Исторически методология информационной поддержки процессов жизненного цикла изделий CALS родилась в США в середине 80-х годов. Эта аббревиатура расшифровывалась как Компьютеризированная Под-держка Логистических Систем (Computer-Aided Acquisition and Logistics Support). В 1988 году в смысловом содержании с CALS были сняты воен-ные ограничения и она стала называться «Компьютеризированные Постав-ки и Поддержка» (Computer-Aided Acquisition and Support). В этом вариан-те названия была усилена организационная направленность CALS. В 1993 году CALS стала называться: «Поддержка Непрерывных Поставок и Жиз-ненного Цикла» (Computer-Aided Acquisition and Lifecycle Support). Новое название акцентировало внимание на методологии параллельного проек-тирования, интегрированной логистической поддержке, управлении кон-фигурацией и управлении документооборотом. Это позволило интегриро-вать процессы на всем протяжении жизненного цикла изделий от выраже-ния потребности в изделии (фазы анализа) до его утилизации. Позднее, под влиянием американского военно-промышленного комплекса, CALS иногда стали называть «Бизнесом в Высоком Темпе» (Commerce At Light Speed).

В отечественной литературе при употреблении термина CALS обыч-но имеется в виду расшифровка Computer-Aided Acquisition and Lifecycle Support. Как отмечено выше, русскоязычным аналогом CALS является рав-нозначный термин ИПИ (Информационная Поддержка процессов жизнен-ного цикла Изделий).

Понятие «Жизненный Цикл Изделия» (ЖЦИ) включает в себя все стадии жизни изделия – от изучения рынка перед проектированием до ути-лизации изделия после использования. Компьютерная поддержка этапов ЖЦИ становится возможной благодаря созданию и поддержке единой базы данных о продукте (изделии) (рис. 1.1).

Специалисты по развитию промышленности уже давно предвидели, что процессы разработки, подготовки производства, изготовления, марке-тинга и продажи, эксплуатации и поддержки подчиняются одним естест-венным законам и могут быть формализованы в явном виде. То есть, они

могут объективно рассчитываться и оптимизироваться. Технически эта возможность сдерживалась дефицитом возможностей компьютеров и средств коммуникаций. На организационном и научном уровне были дос-таточно хорошо описаны лишь некоторые из процессов, а их системная интеграция имела столько же видов и форм, сколько самих компаний - производителей.

Когда ситуация на рынке заставила их реформировать свой бизнес, потребовались новые технологии ведения бизнеса на более высоком уровне.

Рис. 1.1. Информационная поддержка этапов ЖЦИ

Компьютерная поддержка этапов ЖЦИ получила свое оформление в методологии и стандартах ИПИ/CALS. Согласно концептуальным положе-ниям ИПИ/CALS, реальные бизнес-процессы отображаются на виртуаль-ную информационную среду, в которой определение продукта представле-но в виде полного электронного описания изделия, а среда его создания и среда эксплуатации – в виде систем моделирования процессов и их реали-зации. Все три составляющие (определение продукта, среды его создания и среды эксплуатации) не только взаимосвязаны, но и непрерывно развива-ются на всем протяжении жизненного цикла продукта.

В области проектирования и технологической подготовки производ-ства (ТПП) изделий принципы ИПИ/CALS нашли свое отражение в созда-нии ведущими западными разработчиками ряда программных систем, обеспечивающих комплексную поддержку этапов ЖЦИ на основе концеп-

ции PLM (Product Life-cycle Management – управление жизненным циклом продукта). В соответствии с определением CIMdata, известного в мире не-зависимого эксперта по проблемам PLM, “PLM – это стратегический под-ход к ведению бизнеса, который использует набор совместимых решений для поддержки общего (collaborative) представления информации о про-дукте в процессе его создания, реализации и эксплуатации, в среде расши-ренного (extended) предприятия, начиная от концепции создания продукта до его утилизации – при интеграции людских ресурсов, процессов и ин-формации” [20].

На основании этого определения можно выделить три основных тре-бования к PLM-решениям:

• возможность универсального, безопасного и управляемого способа дос-тупа и использования информации, определяющей изделия;

• поддержание целостности информации, определяющей изделие, на про-тяжении всего жизненного цикла изделия;

• управление и поддержка бизнес-процессов, используемых при созда-нии, распределении и использовании информации.

Первой в мире концепцию PLM взяла на вооружение компания IBM/Dassault Systemes – один из лидеров в области разработки PLM-решений. В основу технических требований к системе поддержки жизнен-ного цикла были положены следующие.

Интеграция промышленного бизнеса. Все виды деятельности и дис-циплины, представляющие компоненты жизненного цикла изделия, долж-ны обрести универсальное ядро, обеспечивающее единое представление промышленного бизнеса как систему продуктов, процессов и ресурсов. Все эти три компонента должны основываться на единой схеме описания (спе-цифицирования).

Ассоциативность. Между всеми компонентами жизненного цикла изделия должны поддерживаться устойчивые и управляемые причинно-следственные связи. Любой элемент описания продукта, процесса или ре-сурса должен хранить при себе свое происхождение и условия существо-вания. Это основная радикальная мера для сокращения затрат на выпуск новых, конкурентоспособных товаров.

Сертифицируемость. Электронная модель изделия должна обладать свойствами контролепригодности. Инструкция контроля – это вид процес-са, специфицируемый по тем же законам, что и продукт, и являющийся не-отъемлемой частью виртуального проекта изделия. Она должна существо-вать и действовать на всех этапах жизненного цикла. Данные об изделии должны существовать и развиваться вместе с приложенными к ним проце-дурами контроля.

Условная инвариантность. Большинство изделий машиностроения (приборостроения) имеют множество версий, модификаций, вариантов ис-полнения, зависимых от определенных условий. Например, прибор может иметь различную комплектацию для работы в различных климатических условиях. Это делает проект многовариантным, добавляя такую категорию как конфигурация. При этом каждая из конфигураций должна обладать всеми свойствами целого проекта.

У всех видов конечного продукта есть общее свойство – они опира-ются на определенное условие, то есть, «если». Это условие является «включателем» для множества логических правил, которые должны быть исполнены во всех дисциплинах, относящихся к производству продукта. Для этого требуется мощное средство, обладающее возможностью созда-вать, контролировать и исполнять правила.

Многообразие способов представления данных проекта. Так как со-держательная часть проекта изделия в электронном виде растет и покрыва-ет все больше отраслей знаний, то и представление его должно быть селек-тивным, то есть выборочным по определенному критерию. Соответствен-но, структура данных должна иметь признаки (атрибуты) роли, задачи и уровня допуска пользователя. Например, если к проекту обращается пред-ставитель эксплуатирующей организации, то откликаться должны только те объекты и элементы их спецификаций, которые относятся к процессу обслуживания. При этом инженерные расчеты, сборочную оснастку и зо-ны, не доступные для обслуживания, должны оставаться недоступными до тех пор, пока они не попадут в критерий запроса.

Так как существуют устойчивые (стандартные) роли пользователей, то должны быть предусмотрены соответствующие стандартные формы представления проекта: инженерное – для разработчиков; презентацион-ное – для посетителей; эксплуатационное – для операторов; маркетинговое – для публикаций и продаж и другие. Программные приложения, рабо-тающие над электронным проектом, должны быть чувствительны к роли, в которой находится пользователь.

В относительно устоявшейся классификации систем, обеспечиваю-щих информационную поддержку различных этапов ЖЦИ, можно выде-лить системы классов CAD/CAM, CAE, PDM, MRP I, MRP-II, ERP, SCM, CRM и CPC. Следует отметить, что этот перечень и терминология имеют определенную тенденцию к изменению. Так, наряду с термином PDM рас-пространение получают термины cPDM (collaborative Product Data Management) и cPDm (collaborative Product Definition management).

Базовыми системами, обеспечивающими реализацию стратегии PLM, являются системы классов CAD/CAM (Computer Aided Design / Computer Aided Manufacturing – компьютерное проектирование и изготов-

анализ) и PDM (Product Data Management – управление данными о продук-те). В соответствии с концепцией IBM/Dassault Systemes, системы классов MRP I (Material requirements planning – Планирование потребности в мате-риалах), MRP II (Manufacturing Resource Planning – планирование произ-водственных ресурсов), ERP (Enterprise Resource Planning – планирование ресурсов предприятия), SCM (Supply Chain Management – управление це-почками поставок) и CRM (Customer Relationship Management – управле-ние взаимоотношениями с заказчиками) не относятся к средствам под-держки PLM-решений.

На других этапах ЖЦИ (т.е. помимо проектирования и подготовки производства) информационная поддержка обеспечивается как перечис-ленными выше системами (ERP, SCM и др.), так и некоторыми другими. Например, на этапе обслуживания и ремонта изделий применяются систе-мы класса ILS (Integrated Logistic Support – интегрированная логистическая поддержка). Краткая характеристика ряда перечисленных выше систем приводится в последующих разделах данного пособия.

Стандарты в области ИПИ. Эффективность применения ИПИ-технологий предполагает обязательное соблюдение всеми участниками определенных и жестко регламентированных стандартов, принципов, про-цедур, правил, технических решений. Стандарты и методические материа-лы в области ИПИ определяют общий подход, способ представления и ин-терфейсы доступа к данным различного типа, вопросы защиты информа-ции и ее электронной авторизации (цифровой подписи). В свою очередь, стандарты и методические материалы можно классифицировать по не-скольким признакам: целевой аудитории, объекту описания, привязке к той или иной стадии ЖЦИ.

В первом приближении можно выделить следующие основные груп-пы международных стандартов в области ИПИ-технологий:

• стандарты в области системной и программной инженерии;

• функциональные стандарты, определяющие процессы и методы форма-лизации данных об изделии и процессах;

• информационные стандарты по описанию данных об изделиях и про-цессах;

• стандарты информационного обмена, контролирующие носители ин-формации и процессы обмена данными между системами;

• стандарты в области защиты информации;

• стандарты электронной цифровой подписи;

• стандарты в области менеджмента качества (ИСО 9000) и экологиче-ского менеджмента (ИСО 14000).

На сегодняшний день действуют более 230 международных стандар-тов в области ИПИ, 150 из которых утверждено в 2004 году. Это характе-ризует динамику развития международной нормативной базы в области ИПИ-технологий и доказывает востребованность этих стандартов.

В международном масштабе работы по стандартизации в области ИПИ проводятся в рамках деятельности международной организации по стандартизации в технических комитетах ИСО.

В приложении 1 приведен перечень существующих на данный мо-мент отечественных (национальных) стандартов в области ИПИ-технологий.

Дата добавления: 2014-01-20