Интегрированная информационная среда CALS

При использовании современных ИТ и КИС возникает проблема информационного обмена между различными участниками ЖЦ изделия (заказчиков, разработчиков, производителей, эксплуатационников и т. д.). При переносе данных из одной автоматизированной системы в другую требуются большие затраты труда и времени дл повторной кодировки, что приводит к многочисленным ошибкам. Разные системы «говорят на разных языках» и плохо понимают друг друга. Кроме того, по мере усложнения изделий происходит резкий рост объемов технической документации. Сегодня эти объемы измеряются тысячами и десятками тысяч листов, а по некоторым изделиям (например, кораблям) — тоннами. 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 процессов разработки, производства, эксплуатации, обслуживания, ремонта сложных наукоемких изделий. Возникают трудности во взаимодействии заказчиков и производителей, как при подготовке, так и при реализации контрактов на поставки сложной техники. Системная информационная поддержка и сопровождение ЖЦ изделия осуществляется в интегрированной информационной среде, определяемой как совокупность распределенных баз данных, содержащих сведения об изделиях, производственной среде, ресурсах и процессах предприятия, обеспечивающая корректность, актуальность, сохранность и доступность данных тем субъектам производственно-хозяйственной деятельности, участвующим в осуществлении ЖЦИ, которым это необходимо и разрешено. Информация об изделии - это набор данных, которые порождаются и используется на всем его ЖЦ и включают в себя информацию о конфигурации и структуре изделия, характеристики и свойства, организационную информацию (описание процессов, связанных с изменением данных об изделии, необходимые ресурсы - люди, материалы, т.д.), информацию о проведенных контрольных испытаниях, документы, которыми обрастает изделие с момента его проектирования до его продажи и дальнейшего обслуживания, и т.д. Информационная среда, реализующая три выше перечисленных принципа, называется интегрированной информационной средой (ИнИС), или единым информационным пространством. Интегрированная информационная среда - это специальным образом организованное хранилище данных, представляющее 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. При этом однажды созданная информация хранится в интегрированной информационной среде, не дублируется, не требует каких-либо перекодировок в процессе обмена, сохраняет актуальность и целостность. Включает инфраструктуру, средства и протоколы взаимодействия. Интегрированная информационная среда, в соответствии с концепцией CALS, представляет собой модульную систему, в которой реализуются следующие базовые принципы:

прикладные программные средства отделены от данных;
структуры данных и интерфейс доступа к ним стандартизованы;
данные об изделии, процессах и ресурсах не дублируются, число ошибок в них минимизируется, обеспечивается полнота и целостность информации;
прикладные средства работы с данными представляют собой, как правило, типовые коммерческие решения различных производителей, что обеспечивает возможность дальнейшего развития информационной среды.

В рамках хранилища каждое приложение может на основе уже существующей общедоступной информации создавать новый тип данных, также доступный всем элементам системы. Однако ИнИС - это не только хранилище, но и единый механизм управления доступом, позволяющий предоставлять разным группам пользователей различный объем данных. ИнИС - это комплекс административных и системных мероприятий, обеспечивающих выполнение следующих правил:

один источник данных – имеет много потребителей;
каждый потребитель -собственный способ предоставления информации;

В основе концепции ИнИС лежит использование открытых архитектур, международных стандартов и апробированных коммерческих продуктов обмена данными. Стандартизации подлежат форматы представления данных, методы доступа к данным и их корректной интерпретации. Наличие ИнИС позволяет стандартизовать, формализовать, упростить и ускорить обмен информацией между организациями и структурными единицами организаций в ходе проектирования, производства, эксплуатации и сервисного обслуживания продукции. При создании нового изделия и технологической подготовке его производства средствами конструкторских и технологических САПР (CAD / CAM) в ИнИС создаются информационные объекты (ИО), описывающие структуру изделия, его состав и все входящие компоненты: детали, подузлы, узлы, агрегаты, комплектующие, материалы и т.д. Каждый ИО обладает набором характеристик (атрибутов), описывающих свойства реального объекта, отображением которого является ИО. С точки зрения системы качества такими характеристиками являются технические требования и технические условия, которым должен удовлетворять реальный объект, карты контроля, инструкции и т.д. Кроме информации об изделии, в ИнИС содержится информация о производственной среде предприятия: о производственной и управленческой структуре, о технологическом и вспомогательном оборудовании, о персонале, финансах и т.д. В числе этих данных находятся и данные, относящиеся к системе качества. Для создания ИнИС, сулящей многократное повышение эффективности процессов ЖЦ изделий, необходимо выполнить комплекс организационных, научно-исследовательских, проектных и иных работ, направленных на создание новой культуры инженерной деятельности. В рамках ИнИС функционирует Единая интегрированная модель изделия– иерархически организованная модель, содержащая всю информацию об изделии, требуемую на любом из этапов ЖЦИ, при построении каждого из фрагментов которой использовались единые средства и методы построения. Под понятием “единая модель” подразумевается модель, содержащая всю информацию об изделии, требуемую на любом из этапов ЖЦИ. Под понятием “интегрированная” подразумевается модель, при построении каждого из фрагментов которой использовались единые средства и методы построения моделей. Также подразумевается обеспечение целостности всей модели, описывающей изделие. ПРИМЕР. Созданные в такой САПР данные могут использоваться для построения модели изделия обеспечивающей:

сборку на экране сложных компонент, включая электрические и гидравлические магистрали и соединения;
проверку на конфликты и структурную целостность изделия;
проверку основных механических, электрических, гидравлических и других параметров изделия;
моделирование процессов монтажа изделия у заказчика;
данными для обучения пользователей,
данными для технического обслуживания:
данными по утилизации отслужившего срок службы изделия.