Применение CALS/ИПИ-технологий на промышленных предприятиях

При работе над проектом спутника связи подразделение космических систем компании Genera! Dynamics смогло с использованием параллельного проектирования, реализованного на базе РDМ-системы, сократить время разработки деталей в среднем на 21 %, продолжительность всего ЖЦ проектирования на 43 %, количество изменений на 73 % и количество рекламаций на 94 %.

Поскольку США были инициатором создания и развития идеологии и методологии CALS, то естественно, что именно в этой стране к настоящему времени накоплен наибольший опыт практического использования CALS-технологий. Краткие сведения о некоторых САLS-проектах приведены в табл. 8.1.

Эта таблица достаточно точно отображает тенденции и направления внедрения САLS-технологий в различных отраслях промышленности и в военной сфере. Из таблицы видно, что наибольшее число проектов реализовано в аэрокосмической промышленности США. Хотя в настоящее время имеются сведения о росте числа проектов и в других отраслях, однако лидирующее положение аэрокосмической промышленности сохраняется. Таблица позволяет также выявить основные направления разработок, к числу которых относятся:

* информационная интеграция процессов проектирования и изготовления изделий в рамках как традиционных, так и виртуальных предприятий;

* электронный обмен данными и параллельное проектирование;

* создание технической документации в безбумажной форме;

* управление данными об изделии;

* управление закупками и поставками с использованием электронного обмена данными между поставщиком и потребителем; * информационная поддержка процессов эксплуатации и обслуживания техники (включая обучение персонала, новые формы заказа запасных частей) на основе использования ИЭТР;

* создание систем и процессов управления качеством;

* интегрированное информационно-техническое обслуживание заказчика (преимущественно госзаказчика);

* обеспечение информационной безопасности в процессах обмена данными.

Характерным примером международного отраслевого проекта является проект POSC\Caesar, начатый еще в 1993 г. Цель проекта внедрение САLS-технологий в нефтегазовую промышленность,

включая разработку модели данных о нефтегазовом оборудовании для информационной поддержки этапов ввода его в эксплуатацию, самой эксплуатации и ремонта. В 1997 г. была создана одноименная международная ассоциация участников этого проекта. Участниками проекта - членами ассоциации являются следующие компании: BNFL, ВР Атосо, Сопосо, Foster Wheeler Energy, Shell, Det Norske Veritas, FMC Kongsberg Subsea, Intergraph, Norsk Hydro, Oracle, Statoil, АВВ, Лkzо Nobel и др. Один из основных методических принципов проекта - это создание международной нормативной базы. Реализация этого принципа привела к созданию в процессе работы над проектом ряда международных стандартов, например стандарта ISO 15926 OIL&GAS, особенностью которого является ориентация не на обмен данными, а на их использование в режиме разделенного доступа. В стандарте ISO 15926 в качестве информационных объектов используют обобщенные и интегрированные ресурсы, а для описания модели данных - язык EXPRESS. Примерами конкретных разработок в рамках этого проекта являются:

* информационная модель системы переработки нефти, представленная на языке EXPRESS (в том числе конструктивные элементы, материалы и др.);

* информационная модель системы очистки воды от газонефтяной смеси (описание трубопроводов и агрегатов).

Следует отметить также работы над проектом PLCS (Product Life-cycle Support), в рамках которого разрабатывается усовершенствованная интегрированная модель данных (на основе стандарта STEP), призванная обеспечить информационную поддержку процессов в ходе всего ЖЦ изделия. Участниками проекта являются компании и организации: Airbus Industrie, The Boeing Сотрапу, The Ваап Сотрапу, ВАЕ SYSTEMS, Lockheed Martin Govemment Electronic Systems, LSC Group Ltd., Rolls-Royce (PLC), Saab Aerospace, а также организации министерств обороны США и Великобритании.

Внедрение САLS\ИПИ-технологий в России. Можно выделить следующие отличия в информационной инфраструктуре Российской Федерации от основных технологически развитых стран:

* недостаточная компьютеризация (автоматизация) хозяйственной, производственной и коммерческой деятельности;

* отсутствие полномасштабной отечественной нормативной базы, позволяющей перейти от традиционных процессов проектирования, производства, испытаний, эксплуатации и Т.д., основанных на бумажном документообороте, к методам электронного взаимодействия и обмена данными;

* слабое понимание преимуществ и потенциального эффекта, достигаемого за счет использования САLS\ИПИ-технологий, и недостаточная численность квалифицированных специалистов;

* рынок предложений и услуг в области СALS\ИПИ находится в начальном, зачаточном состоянии;

* отсутствие достаточной государственной финансовой поддержки САLS\ИПИ-технологий.

Помимо общепризнанных проблем САLS\ИПИ, с которыми сталкиваются развитые страны мира, существуют также специфические общероссийские проблемы, без решения которых внедрение САLS\ИПИ-технологий в российскую производственную сферу становится крайне затруднительным. Основными из этих проблем являются:

* высокая стоимость, следовательно, практическая недоступность современных систем проектирования и подготовки производства (CAD\CAМ систем), а также новых информационных технологий подавляющего большинства отечественных предприятий;

* отсутствие способов стимулирования персонала к совершенствованию структур предприятий и используемых ими процессов (бизнес-структур и бизнес-процессов);

* существенные отличия общероссийских и отраслевых стандартов от мировых, особенно в части документирования.

Для успешного решения указанных проблем особое внимание следует обратить на два исключительно важных обстоятельства.

1. Для отечественных проектных и производственных авиаций. Иных и судостроительных предприятий в настоящее время не существует никакого другого способа решения проблем внедрения СALS\ИПИ-технологий, кроме использования передовых импортных CADjCAМjPDM и корпоративных информационных систем. Принимая во внимание, что средняя стоимость одного рабочего места составляет 1 О - 15 тыс. долл. для КИС и 30 - 35 тыс. долл. UIЯ CAD\CAM, и то, что потребность каждого предприятия исчисляется десятками таких рабочих мест, можно сделать выводом, что ни сегодня, ни в обозримом будущем ни одно государственное или акционерное предприятие не имеет и не будет иметь ресурсов, достаточных для оснащения подобными комплексами более того, если такие ресурсы и будут найдены, они не смогут IКУПИТЬСЯ в разумные сроки, по крайней мере, в коммерческом смысле для конкретного предприятия положение усугубляется неустойчивостью, нерегулярностью наполнения портфеля заказов проектирование и создание сложных изделий, что лишает руководителя уверенности в целесообразности и окупаемости вложений в развитие автоматизированных систем. Поэтому необходимы решения, которые способны переломить сложившуюся ситуацию и дать возможность предприятиям использовать новые автоматизированные системы и информационные технологии при приемлемых для них затратах. Одну из таких возможностей экономии денег клиента демонстрирует концерн Dassault при работе с системой CATIA. Вне зависимости от номенклатуры оплаченных модулей на компьютерах клиента устанавливают полную систему. При необходимости клиент получает через Интернет ключ-файл, открывающий возможность использовать оплаченную группу модулей в течение оплаченного времени. Таким образом, клиент платит только за период времени, когда система или ее модуль использовались. Такая практика работы с клиентами, получившая название практики «плавающих» лицензий, является мощным ресурсом, позволяющим по-новому подойти к проблеме обеспечения предприятий новейшими автоматизированными системами, в том числе и для внедрения СALS\ИПИ-технологий.

2. В мировой бизнес-практике многих крупных корпораций стремительно увеличивается использование услуг вендорных фирм для выполнения отдельных бизнес-процессов. У некоторых корпораций процент выполнения работ вендорными фирмами доходит до 80 % общего объема. В сфере информационных технологий такую практику часто обозначают термином «аутсорсинг». Этот мировой опыт является исключительно полезным для России. По существу, использование вендоров дает ключ к поиску необходимых материальных ресурсов для реализации САLS\ИПИ -технологий. Привлечение вендорных фирм для выполнения различных инженерных расчетов, для решения самых разнообразных проектно-конструкторских задач по специализациям, для работы в сфере технологической подготовки производства потребует ресурсов на порядок меньше, чем ресурсов на оснащение проектных бюро и заводов-изготовителей полными комплексами программного обеспечения и оборудования, необходимыми для проектирования изделия и технологической подготовки производства. Реализация вендорной схемы может в корне изменить лицо предприятия. Отечественная практика также все чаще демонстрирует использование аутсорсинга как в сфере проектирования судов, так и в сфере подготовки производства. Примерами применения вендорных схем являются организация «Полярная звезда», выполняющая расчеты вибрации судовых конструкций, фирма «Мюльхан-Морфлот», выполняющая окрасочные работы при постройке и ремонте судов, предприятие «ЭРА» и некоторые другие. Не менее целесообразным представляется использование вендорных схем также в области обработки информации.

Вендором может стать любая фирма или подразделение предприятия, обладающие интеллектуальным потенциалом в области решения задач, за которые они берутся, а также оснащенные соответствующим оборудованием и системами. В конструкторском бюро, например, многие сложные задачи решают редко и потому они обходятся достаточно дорого. Вендор по заказам многих конструкторских бюро будет решать их гораздо чаще, следовательно, может организовать работу так, чтобы решать подобные задачи быстрее, дешевле и качественнее. Оценивая идею использования вендоров, следует отметить, что новыми в ней являются только название и использование новых информационных технологий, позволяющих применять старую идею разделения труда в современных условиях.

Следовательно, перефразируя популярный лозунг современного бизнеса, можно представить формулу движения российских предприятий к новой организации производства следующим образом: «Проектировать там, где есть интеллект, производить там, где дешевле, и продавать по всему миру». При этом нтеллект, и производитель должны быть оснащены самыми современными информационными и технологическими средствами.

Учитывая исключительную актуальность работ по разработке и внедрению САLS\ИПИ-технологий в отечественную экономику, DЬШ издан ряд правительственных и ведомственных документов по этой проблеме:

«Основы политики Российской Федерации в области развития науки и технологий на период до 2010 года и дальнейшую перспективу» (Пр-576 от 30 марта 2002 г.);

«Приоритетные направления развития науки, технологий и техники Российской Федерации» (Пр-577 от 30 марта 2002 Г.); «Перечень критических технологий Российской Федерации» :Пр-578 от 30 марта 2002 г.);

Приказ Минпромнауки России от 08 июля 2002 г. NQ 204 О введении в действие Системы добровольной сертификации :ALS-технологий»

Постановление Госстандарта России от 24 июня 2002 г. NQ 48 ,О государственной регистрации Системы добровольной сертирикации САLS-технологий «<САLS-сертификат»;

Приказ Минпромнауки России NQ 204 от 17 мая 2001 г. «О реализации первоочередных мероприятий, обеспечивающих применение САLS-технологий в России»;

Приказ Минпромнауки России от 18 июня 2002 г. NQ 192 «План мероприятий по обеспечению качества продукции оборонно-промышленного комплекса».

В качестве основополагающего документа Минпромнауки России была разработана концепция целевой инновационной программы «Развитие САLS-технологий в промышленности России».

В рамках действующей федеральной целевой про граммы реструктуризации и конверсии оборонной промышленности решаются следующие первоочередные задачи:

* разработка и промышленная апробация программно-методических средств, предназначенных для хранения и управления данными о продукции В соответствии с требованиями стандартов :ALS;

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

* разработка методики формализованного описания и анализ процессов, протекающих в ходе ЖЦ изделия, и создание на основе данного формализованного описания системы обеспечения качества продукции в соответствии с требованиями стандартов ISO серии 9000;

* разработка нормативной базы применения САLS/ИПИ-технологий (стандартов, руководящих документов, методических рекомендаций).

Для решения' вышеуказанных задач Госстандартом России и Минэкономики России создан научно-исследовательский центр САLS-технологий «Прикладная Логистика». В настоящее время НИЦ САLS-технологий «Прикладная Логистика» является ведущей организацией по разработке и внедрению СALS-технологий оборонной промышленности. За короткое время при поддержке Минэкономики России НИЦ САLS-технологий выполнил работы, результаты которых уже сегодня используются в различных отраслях промышленности.

В 2000 г. совместными усилиями Минэкономики России, Минпромнауки России и Минобразования России был создан Государственный межведомственный научно-исследовательский и образовательный центр САLS-технологий, цель которого - подготовка квалифицированных специалистов в области САLS/ИПИ-технологий.

С 2002 г. в рамках подписанного Соглашения о сотрудничестве в области СALS/ИПИ-технологий между Минпромнауки России и Мин образования России создана и функционирует система подготовки, переподготовки и аттестации специалистов оборонных предприятий в области СALS/ИПИ -технологий. Указанная система действует на базе Государственного центра обучения в области CALS-технологий и НИЦ СALS-технологий «Прикладная Логистика». По состоянию на 1 января 2003 г. переподготовку и аттестацию специалистов в указанных центрах прошли более 150 специалистов 47 ведущих предприятий оборонно-промышленного комплекса.

Понятно, что развитие САLS/ИПИ-технологий в России невозможно без создания соответствующей нормативной базы. Поэтому Госстандартом России и Минэкономики России было принято решение о совместном финансировании разработки ряда первоочередных стандартов, которые открывают путь к внедрению СALS/ИПИ-технологий в отечественной промышленности. При Госстандарте России действует Технический комитет NQ 431, основной задачей которого является разработка стандартов в области СALS/ИПИ. В настоящее время уже утверждены первые стандарты в этой области (см. Приложение 2).

В Интернете создан сайт по вопросам разработки и при мнения СALS/ИПИ-технологий в России. Содержащий, помимо новостей, описаний продуктов и технологий, также информацию о международных САLS-стандартах (STEP, SGML, HyTime, PLIВ, MANDATE).

Министерство промышленности, науки и технологий РФ, Федеральное государственное унитарное предприятие «Рособоронэкспорт» и НИЦ СALS-технологий «Прикладная Логистика» в апреле 2002 г. заключили трехстороннее соглашение о сотрудничестве в области разработки и внедрения СALS\ИПИ-технологий, обеспечивающее скорейшее внедрение на предприятиях оборонного комплекса перспективных информационных технологий, использующих международные САLS-стандарты. Это позволит значительно повысить конкурентоспособность продукции военного назначения российского производства на мировом рынке оружия.

Соглашение определяет следующие направления сотрудничества:

* создание нормативной базы в области САLS\ИПИ;

* подготовка документации в части требований САLS\ИПИ;

* разработка и внедрение в промышленности программно-методических средств подготовки конструкторско-технологической и эксплуатационной документации в электронной форме, удовлетворяющей требованиям международных стандартов CALS;

* разработка методик и программных средств интегрированной логистической поддержки экспортируемых изделий;

* подготовка и переподготовка специалистов по вопросам применения САLS\ИПИ-технологий и стандартов.

В 2003 г. Минпромнауки России, Россудостроением, Управлениями Минобороны России, ФГУП «Рособоронэкспорт» подписано Соглашение о совместном выполнении комплекса работ по реализации пилотного проекта по САLS\ИПИ-технологиям в судостроении. Научно-методическое обеспечение пилотного проекта осуществляет НИЦ СALS-технологий «Прикладная Логистика», координацию работ со стороны Россудостроения - ФГУП «ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова» и ФГУП «ЦНИИ технологии судостроения».

В 2003 г. Минпромнауки России и Росавиакосмосом подписано Соглашение о выполнении ряда плотных проектов, направленных на апробацию и внедрение САLS\ИПИ-технологий применительно к изделиям ракетно-космической техники. Научно-методическое обеспечение плотных проектов осуществляет НИЦ CALSтехнологий «Прикладная Логистика». Адаптацию базовых решений осуществляют организации Росавиакосмоса по вопросам ИПИтехнологий: ФГУП «ЦНИИМАШ», ГКНПЦ им. М.В. Хруничева, ФГУП «КБ Химавтоматика».

Для перевода работ по САLS\ИПИ -технологиям в практическую плоскость предполагается выполнение плотных проектов для образцов продукции военного назначения, поставляемых или планируемых к поставке на экспорт с про ведением работ под требования конкретного иностранного заказчика. Реализация указанных плотных проектов позволит создать нормативно-правовую, научно-методическую и программно-техническую базы для внедрения СALS\ИПИ-технологий на предприятиях - изготовителях наукоемкой продукции, в первую очередь на предприятиях - экспортерах вооружений и военной техники. Кроме того, ведутся работы по созданию прикладных СALS\ИПИ-продуктов и выполняются пилотные проекты по внедрению СALS\ИПИ-технологий в ОАО «Балтийский завод», ОАО «Туполев», ОАО «Авиадвигатель», АХК «Сухой» и ряде других предприятий.

Список литературы

Информационная поддержка жизненного цикла изделий машиностроения: принципы, системы и технологии САLS\ИПИ: Уч. пос для студ. Вузов (А.Н. Ковшов, Ф.Ю. Назаров, И.М. Ибрагимов, А.Д. Никифоров). - М.: Изд. Центр «Академия», 2007.

Размещено на Allbest.ru