Текстовые фрагменты публикации
Министерство образования и науки Российской Федерации
НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Т.П. ЭЙХМАН, Н.В. КУРЛАЕВ
ИНТЕГРИРОВАННАЯ ИНФОРМАЦИОННАЯ ПОДДЕРЖКА ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА НАУКОЕМКИХ ИЗДЕЛИЙ
В САМОЛЕТО-И ВЕРТОЛЕТОСТРОЕНИИ
Утверждено Редакционно-издательским советом университета в качестве учебного пособия
НОВОСИБИРСК
2013
УДК 629.7.002:004(075.8)
Э 348
Рецензенты:
канд. техн. наук, профессор В.Г. Буров', канд. физ.-мат. наук, нач. отдела
ОАО «ПАПО им. В.П. Чкалова» А.Ю. Слюняев;
зам. гл. инженера А.Б. Социховский
Эйхман Т.П.
Э 348 Интегрированная информационная поддержка жизненного цикла наукоемких изделий в самолете- и вертолетостроении: учеб. пособие / Т.П. Эйхман, Н.В. Курлаев. - Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2013. - 148 с.
ISBN978-5-7782-2221-2
Рассмотрены основы CALS/ИПИ-технологий - методов информационной поддержки процессов жизненного цикла изделий (ЖЦИ). Даны основные понятия и определения, рассмотрена роль CALS/ ИПИ-технологий в современном наукоемком производстве летательных аппаратов. Приведены основные характеристики PLM-решений, используемых на этапах проектирования и подготовки производства новых изделий; характеристики программных средств класса MRP II / ERP, используемых в сфере управления производством и предприятием; даны основные понятия по базовым технологиям: управления качеством, управления проектами и ресурсами, управления конфигурацией, по интегрированной логистической поддержке изделий на постпроизводственных стадиях ЖЦИ.
Пособие предназначено для студентов, обучающихся по направлению подготовки 160100 - Авиастроение по дисциплине «Технологии информационной поддержки жизненного цикла изделий», а также для слушателей курсов повышения квалификации, работающих на предприятиях авиационной промышленности.
УДК 629.7.002:004(075.8)
ISBN 978-5-7782-2221-2
© Эйхман Т.П., Курлаев Н.В., 2013
© Новосибирский государственный технический университет, 2013
Оглавление
Перечень основных терминов, определений и сокращений............4
Введение........................................................9
Глава 1. История развития промышленных информационных технологий в России и за рубежом...............................14
1.1. Автономные средства автоматизации инженерного труда...14
1.2. Гибкие производственные системы (ГПС).................16
1.3. Концепция компьютеризированного интегрированного производства.....................................................17
1.4. Интегрированные автоматизированные системы управления (ИАСУ).....................................................18
1.5. Концепция CALS и ее эволюция..........................20
1.6. Технические и экономические преимущества CALS............27
1.7. CALS и «виртуальные предприятия».........................28
Глава 2. Базовые принципы и технологии информационной поддержки жизненного цикла наукоемкой продукции...................30
2.1. Жизненный цикл изделия, его этапы и подходы к управлению.30
2.2. Концептуальная модель CALS............................35
2.3. Базовые принципы CALS.................................43
2.3.1. Интегрированная информационная среда.............43
2.3.2. Данные в ИИС. Основные понятия и определения.....52
2.3.3. Общие подходы построения ИИС.....................64
2.3.4. Принципы создания информационных моделей.........67
2.3.5. Безбумажное представление информации, применение электронно-цифровой подписи.............................81
2.3.6. Технологии управления данными...................100
2.3.7. PDM-система Teamcenter..........................101
2.3.8. Параллельный инжиниринг...........................
Глава 3. CALS и общая методология перестройки бизнес-процессов..
3.1. Реинжиниринг бизнес-процессов..........................
3.2. Реинжиниринг как общая методология перестройки бизнес-процессов...................................................
3.3. Общие принципы реинжиниринга...........................
3.4. Организационные аспекты реинжиниринга..................
Глава 4. Базовые управленческие технологии......................
4.1. Управление проектами, работами и ресурсами.............
4.2. Управление качеством...................................
4.3. Управление конфигурацией...............................
4.4. Интегрированная логистическая поддержка (ИЛП)..........
4.5. Методическая взаимосвязь управленческих технологий.....
4.6. Комплексное применение CALS-технологий.................
Библиографический список........................................
110
111
111
112
114
117
123
123
125
127
131
135
142
146
ПЕРЕЧЕНЬ ОСНОВНЫХ ТЕРМИНОВ, ОПРЕДЕЛЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ
АРМ - автоматизированное рабочее место
АСТПП - автоматизированная система технологической подго-
товки производства
АСУП - автоматизированная система управления предприятием
АЛП - анализ логистической поддержки - одна из важнейших
составляющих интегрированной логистической под-
держки. Представляет собой формализованную техно-
логию всестороннего исследования изделия и вариан-
тов системы его эксплуатации и поддержки и направ-
лен на сокращение затрат на ЖЦ изделия при заданных
показателях надежности и эффективности
Атрибут - элемент данных, который выражает определенную ха-
рактеристику документа и имеет имя и значение
Аутентичный -документ, одинаковый с исходным по содержанию и
документ различный по формату и (или) кодам данных.
Примечание: аутентичные документы могут быть выполнены
на одинаковых или разных видах носителя данных
ГПС - гибкая производственная система - система, управляе-
мая средствами вычислительной техники, совокупно-
стью технологического оборудования, состоящего из
разных сочетаний гибких производственных модулей и
(или) гибких производственных ячеек, автоматизиро-
ванной системы технологической подготовки произ-
водства и системы обеспечения функционирования.
Обладает свойством автоматизированной переналадки
при изменении программы производства изделий
Версия - электронный документ, соответствующий определен-
документа ной стадии (этапу) разработки документа
ВП - виртуальное предприятие
ВТ - военная техника
дэ - электронный конструкторский документ
Г еометрический - идентифицированный (именованный) геометрический
элемент объект, используемый в наборе данных.
Примечание: геометрическим объектом может быть точка,
линия, плоскость, поверхность, геометрическая фигура, гео-
метрическое тело
4
ЕСКД - единая система конструкторской документации
ЕСТД - единая система технологической документации
СРПП - система разработки и постановки продукции на произ-
водство
ЖЦ - жизненный цикл изделия
иис - информационная интегрированная система
илп - интегрированная логистическая поддержка
Информационная - файл или набор файлов, рассматриваемый как единое
единица (ИЕ) целое
Интерактивный - документ, информация содержательной части которого
электронный доступна в интерактивной форме
документ - информационный объект
ИО
ИЛИ - информационная поддержка изделия
ИТ - информационные технологии
ИЭТР - интерактивное электронное техническое руководство
КИП - компьютеризированное информационное производст-
во. В концепции подразумевалось применение компью-
терных технологий для автоматизации технологиче-
ских процессов, операций и создание интегрированной
информационной системы предприятия. Информаци-
онная интеграция достигалась путем использования
общих баз данных, позволяющих более эффективно
решать вопросы разработки и проектирования изделий,
подготовки производства планирования и управления
производством, материально-технического обеспече-
ния, охватывая все процессы предприятия
МТО - материально-техническое обеспечение
ПИ - параллельный инжиниринг
ПОУ - плоскость обозначений и указаний
САПР - система автоматизированного проектирования
СМК - система менеджмента качества
Статус версии - реквизит, определяющий состояние версии документа
документа на стадии (этапе) его разработки
СЧ - составная часть (изделия)
5
Твердая копия - полученная на устройствах вывода ЭВМ надлежащим
образом удостоверенная форма внешнего представле-
ния электронного документа, выполненная на бумаж-
ном носителе
ТОиР - система совокупности взаимосвязанных технических
средств, специальной технической документации и ис-
полнителей, необходимых для поддержания и восста-
новления работоспособности изделий, относящихся
к компетенции этой системы. Состав системы, регла-
менты выполнения работ, их распределение по уров-
ням, требования к квалификации и численности обслу-
живающего и ремонтного персонала
ТПП - технологическая подготовка производства
УП - управление проектами
Форма внешнего -воспроизведение электронного документа на экране
представления дисплея, на бумажном носителе или ином аналогичном
носителе в понятной для визуального обозрения и при-
годной для восприятия человеком форме
ЦС - центр сертификации
эгм - электронная геометрическая модель. Электронная мо-
дель изделия, описывающая геометрическую форму,
размеры и иные свойства изделия, зависящие от его
формы и размеров
этд - электронная (эксплуатационная и ремонтная) техниче-
ская документация
эмд - электронная модель детали
ЭМИ - электронная модель изделия
ЭМК - электронный макет. Электронная модель изделия, опи-
сывающая его внешнюю форму и размеры, позволяю-
щая полностью или частично оценить его взаимодейст-
вие с элементами производственного и/или эксплуата-
ционного окружения, служащая для принятия решений
при разработке изделия и процессов его изготовления и
использования
ЭМСЕ - электронная модель сборочной единицы
эси - электронная структура изделия
ЭЦП - электронная цифровая подпись
API - Application Program Interface
6
CAD/ САМ/ CAE - Computer Aided Design/ Computer Aided Manufacturing /
Computer Aided Engineering - комплекс программных
средств компьютерного проектирования, подготовки
производства и инженерных расчетов
CALS - Continuous Acquisition and Life-cycle Support - непре-
рывная информационная поддержка поставок и жиз-
ненного цикла
CRM - Customer Relationship Management - управление взаи-
модействиями с заказчиком
SCM - Supply Chain Management - управление взаимодейст-
виями с поставщиками
DMU - Digital Mock-Up - цифровой макет. Виртуальная техно-
логия определения модели реального продукта, со-
стоящая из коллекции трехмерных геометрических мо-
делей (взятых из базы данных), размещенных в про-
странстве в соответствии с представлением о форме
продукта, с каждой из которых связана ведомость ма-
териалов
DNC - Distributed Numerical Control - распределенное число-
вое программное управление
ERP - Enterprise Resource Planning - управление ресурсами
предприятия
LSAR - Logistic Support Analysis Records - специальная база
данных, БД АЛЛ
MRP - Materials Requirement Planning - планирование потреб-
ностей в материалах
MRPII - Manufacturing Resource Planning - управление произ-
водственными ресурсами
PDM - Product Data Management - система управления данны-
ми об изделии
PLM - Product Lifecycle Management - управление жизненным
циклом изделия
Total Quality - управление качеством, управление процессами, на-
Management правленное на обеспечение качества их результатов.
Управление предприятием через управление качеством
Configuration - управление конфигурацией (УК) - управленческая тех-
Management нология, связанная с разработкой, выпуском и под-
держкой ЖЦ сложных изделий
7
Configuration - документация конфигурации. Документация, позво-
documentation ляющая определить и идентифицировать функцио-
нальные, физические и эксплуатационные характери-
стики изделия
Codification - процедура кодификации предметов МТО
Initial Provisio- - процедура начального МТО
ning - процедура текущего МТО
Provisioning - процедура планирования поставок
Procuraiment - процедура управления поставками
Planning - процедура управления заказами
Supply
Managment
Order
Administration
Invoicing - процедура управления счетами
SADT - Structured Analysis Design Technique - методология по-
строения моделей сложных систем
IDEFO -моделирование функциональных систем, где описание
систем осуществляется с точки зрения выполняемых
ими функций
IDEF1 - моделирование информационных потоков
IDEF3 - документирование процессов
IDEFIX -моделирование реляционных структур, например баз
данных
Workflow - технология управления потоком работ
UML - Unified Modeling Language - графический язык, вклю-
чает восемь типов канонических диаграмм, описы-
вающих бизнес-процессы или сложную информацион-
ную систему с различных точек зрения
RUP - Rational Unified Process - методология с последова-
тельностью разработки диаграмм UML, которая спо-
собствует продвижению от общего к частному
ВВЕДЕНИЕ
В современной высокодинамичной экономической среде предприятию, производящему авиационную технику, жизненно важно максимально эффективно использовать имеющиеся у него ресурсы. От этого зависят не только рентабельность и конкурентоспособность авиационного предприятия, но и скорость выпуска новых видов авиационной техники (АТ) на рынок, что в настоящее время - определяющий фактор в формировании конкурентного преимущества. Если предприятие стремится сохранить свои позиции на рынке и развиваться, использование новейших технологий и методик в области управления и исполнения бизнес-процессов рано или поздно становится для него необходимостью.
В настоящее время в мире есть ряд бизнес-стратегий, которые позволяют максимально эффективно использовать ресурсы предприятия и строить бизнес-процессы таким образом, чтобы производственная цепочка была гибкой и имела прозрачную и четкую структуру. Одна из технологий, признанная во всем мире - CALS-технология. Это стратегия перехода на безбумажную электронную технологию и повышения эффективности бизнес-процессов за счет информационной интеграции и совместного использования информации.
CALS-технология начала формироваться в 1980-х годах в США, и на первоначальном этапе инициатива получила обозначение CALS (Computer Aided Logistic Support - компьютерная поддержка поставок). Для развития методологии CALS в США были созданы Управляющая промышленная группа по вопросам CALS (ISG) и ее исполнительный консультативный комитет. Сейчас в мире действует более 25 национальных организаций (комитетов или советов по развитию CALS), в том числе в США, Японии, Канаде, Великобритании, Германии, Швеции, Норвегии, Австралии и других странах, а также в НАТО.
9
Основные усилия этих организаций были направлены на создание разного уровня нормативной документации. За последние несколько лет разработаны следующие нормативные документы:
• ISO 10303 (Industrial automation systems and integration - Product data representation and exchange). Серия стандартов ИСО серии 10303 (Standard for Exchange of Product data (STEP)) и его русскоязычный аналог ГОСТ Р ИСО 10303 «Системы автоматизации производства и их интеграция. Представление данных об изделии и обмен этими данными» описывают комплексную технологию управления данными об изделии;
• ISO 13584 (Part Library) - серия международных стандартов для представления доступных для компьютерной интерпретации данных о поставляемых компонентах и комплектующих изделиях (узлах, деталях) и обмена ими;
• Def Stan 00-60 (Integrated Logistic Support). Стандарт Министерства обороны Великобритании, принятый в качестве основного по вопросам Интегрированной логистической поддержки в блоке НАТО;
• MIL-STD-2549 (Configuration Management. Data Interface). Стандарт описывает требования к базе данных, содержащей информацию о конфигурации изделия. База предоставляет возможность получить различные срезы (как спроектировано, как изготовлено и т. д.) конфигурации любого компонента;
• MIL-HDBK-61 (Configuration Management. Guidance). Руководство по управлению конфигурацией;
• AECMA Specification 2000M (International Specification for Materiel Management Integrated Data Processing for Military Equipment). Международная спецификация по информационной поддержке процессов управления ресурсами для военной техники. Спецификация разработана Европейским авиационным консорциумом;
• AECMA Specification 1000D (International Specification for Technical Data Publications, Utilising a Common Source Data Base). Международные требования к электронной технической документации в оборонных отраслях разрабатываются Европейской авиационно-космической ассоциацией (AECMA) и формулируются в регулярно обновляемой спецификации AECMA S1000D. Эта спецификация служит методической основой для подготовки электронной эксплуатационной документации. Она становится базовым международным стандартом на подготовку любой технической документации, и не только технической;
10
• ISO 11179 Information Technology - Basic Data Element Attributes. Спецификация и стандартизация элементов данных. Стандарт определяет правила и руководящие указания по формулировке определений данных, принципы присвоения имен, идентификацию и регистрацию элементов данных;
• MIL-STD-1840 Automated Interchange of Technical Information. Стандарт описывает методы обмена техническими данными в разнородной компьютерной среде. Под термином «технические данные» понимается информация, используемая системами автоматизированного проектирования, управления, планирования ит. д.;
• MIL-STD-1840C определяет формат и структуру данных, используемых для преобразования и хранения технической информации в электронном виде;
• MIL-STD-1808A System Subsystem Sub-subsystem Numbering. Стандарт содержит требования к нумерации (кодированию) систем, подсистем, агрегатов при подготовке технических руководств и других документов для осуществления логистической поддержки авиационной, космической и другой военной техники. Этот стандарт может быть также использован при решении задач управления конфигурацией изделия, сбора информации об эксплуатации изделия и т. д.;
• MIL-STD-974 Contractor Integrated Technical Information Service (CITIS). Стандарт определяет требования к интегрированной системе информационно-технического обслуживания исполнителей заказов (состав информации, права доступа), функции которой - это совместное ведение контрактов и предоставление доступа к информации о контрактах и т. д.
Доказав свою эффективность, концепция последовательно совершенствовалась и дополнялась. Сегодня термин CALS означает совокупность принципов и технологий информационной поддержки жизненного цикла (ЖЦ) продукции на всех его стадиях.
Эта технология получила признание и поддержку во многих странах, в том числе и в России. Русскоязычный аналог понятия CALS -Информационная поддержка жизненного цикла изделий (ИПИ). Внедрение ИПИ-технологий - одна из приоритетных задач в развитии предприятий машиностроительной отрасли. В настоящее время HnH/'CALS-TcxnonorHH как никогда актуальны в России. Более того, использование ИПИ/CALS - отличная возможность как для выживания российских предприятий, так и для их скорейшего развития и достижения ими мировых стандартов в производстве.
11
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов.
Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в
ридер.
