Книги, научные публикации
ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ И ТЕХНОЛОГИИ В БИЗНЕСЕ ЭКСПЕРТНЫЙ МОДУЛЬ ДЛЯ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ИСПОЛНИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ВИРТУАЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА Т.Ю. Васильева, кандидат технических наук, доцент,
Московский авиационный институт.
Адрес: 127206 Москва, ул. Чуксин тупик, д. 5, кв. 66, e-mail: vtu-74@mail.ru.
Современные программы управления процессами при виртуальном производстве не учиты вают вопросы проведения испытаний разрабатываемых изделий, что сказывается на сроках и качестве их изготовления. В статье представлена методология создания экспертного модуля, предназначенного для совершенствования программных комплексов в области проведения всех вдов испытаний.
Ключевые слова: СALS, логистика, метаданные, технический надзор, исполнительные производствен ные системы.
целью интеграции промышленных автома- ной, технологической, производственной, марке тизированных систем проектирования и тинговой, эксплуатационной документацией. В С управления созданием и эксплуатацией CALS-системах предусмотрены хранение, обработ сложной техники применяются САLS (computer ка и передача информации в компьютерных средах, aided logistics support) - технологий, преимущества оперативный доступ к данным.
которых проявляются в улучшении качества изделий В связи с возникшими практическими потребно за счет более полного учета имеющейся информации стями рядом комиссий и комитетов в рамках меж при проектировании и принятии управленческих дународных организаций были начаты работы по решений, сокращении материальных и временных созданию информационных технологий взаимо затрат на проектирование и изготовление изделий, действия предприятий и выражающих их междуна значительном снижении затрат на эксплуатацию. родных стандартов. В настоящее время в ведущих При этом существенно облегчается решение про- индустриальных странах мира созданы националь блем ремонтопригодности, интеграции продукции в ные организации, координирующие работу в об различного рода системы и среды, адаптации к ме- ласти САLS-технологий. В международном мас няющимся условиям эксплуатации и т.п. [1]. штабе развитием САLS помимо ISO (International САLS-технология Ч это технология комплексной Standard organization) занимаются и такие органи компьютери зации сфер промышленного производ- зации, как ICC (International CALS-congress), ЕIА ства, комплексность обеспечивается унификацией (Electronics Industry Association), IEEE (Institute of и стандартизацией спецификаций промышленных Electrical and Electronics Engineers) и др. В России изделий на всех этапах их жизненного цикла. в рамках Госстандарта создан технический комитет Основные спецификации представлены проект- № 431 САLS-технологии.
БИЗНЕС-ИНФОРМАТИКА №4(10)Ц2009 г.
ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ И ТЕХНОЛОГИИ В БИЗНЕСЕ Развитие САLS-технологий стимулирует Таблица 1.
образование виртуальных производств, при Вид обеспечения Характеристика вида представлена CALS которых процесс создания спецификаций с информацией для программно управляемого языками и форматами данных о промышленных изделиях и процессах, используемых для представ технологического оборудования, достаточной лингвистический ления и обмена информацией на этапах жизненного для изготовления изделия, может быть рас цикла изделий.
пределен во времени и пространстве между базами данных, в которых имеются сведения о про мышленных изделиях, используемых разными си многими организационно автономными про стемами в процессе проектирования, производства, информационный ектными организациями.
эксплуатации и утилизации продукции (серии международных и национальных CALS-стандартов и Главная задача создания и внедрения CALS спецификаций).
технологий Ч обеспечение единообразных опи сания и интерпретации данных независимо от программными комплексами, предназначенными для поддержки единого информационного простран места и времени их получения в общей системе.
ства этапов жизненного цикла изделий (системы CALS-технологии не отвергают существую управления документами и документооборотом, программный управления проектными данными (РЭМ), взаимо щие автоматизированные системы проекти действия предприятий в совместном электронном рования и управления, а являются средством бизнесе (СРС), подготовки интерактивных электрон ных технических руководств и некоторые другие).
их эффективного взаимодействия. Поэтому интеграция автоматизированных систем на со методами и алгоритмами создания и использования моделей взаимодействия различных систем в CALS временных предприятиях должна быть осно математический технологиях (методы имитационного моделирования вана на CALS-технологиях. Внедрение их сложных систем, методы планирования процессов и требует освоения имеющихся технологий и распределе ния ресурсов).
CALS-стандартов, развития моделей, методов и методиками выполнения таких процессов, как параллельное (совмещенное) проектирование и программ автоматизированного проектирова производство, структурирование сложных объектов, их методический ния и управления. Важные проблемы, требую функциональное и информационное моделирование, объектно-ориентированное проектирование, создание щие решения при создании CALS-систем Ч онтологии приложений.
управление сложностью проектов и интеграция аппаратными средствами получения, хранения, обра программного обеспечения, включая вопросы ботки и визуализации данных при информационном технический декомпозиции проектов, распараллеливания сопровождении изделий (линии передачи данных и сетевое коммутирующее оборудование).
проектных работ, целостности данных, меж различного рода документами, совокупностью программных интерфейсов и др.
соглашений и инструкций, регламентирующих роли организационный Проблематика CALS имеет ряд аспектов, и обязанности участников жизненного цикла про представленных в таблице 1. мышленных изделий.
Совместный электронный бизнес Утилизация Управление взаимоотношениями с заказчиком Эксплуатация Производственная исполнительная система Управление CAD CAE SCM проектными данными Планирование CAM Диспетчерское и управление управление предприятием производственными Проектирование процессами Производство Подготовка и реализация производства Рис. 1. Системы автоматизации этапов жизненного цикла изделий РЭС.
БИЗНЕС-ИНФОРМАТИКА №4(10)Ц2009 г.
ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ И ТЕХНОЛОГИИ В БИЗНЕСЕ Основные этапы жизненного цикла промышлен- туации, определяются перспективы спроса на пла ных изделий представлены на рис. 1, где: нируемые к выпуску изделия.
САЕЧ (Computer Aided Engineering) Ч автомати- На этапе эксплуатации применяются специали зированные расчеты и анализ;
зированные компьютерные системы, занятые во САD Ч (Computer Aided Design) Ч автоматизиро- просами ремонта, контроля, диагностики эксплуа ванное проектирование;
тируемых систем.
САМ Ч (Computer Aided Manufacturing) Ч авто- Перечисленные автоматизированные системы матизированная технологическая подготовка про- могут работать автономно, и в настоящее время изводства;
так обычно и происходит. Однако эффективность SСМ - (Supply Chain Management) Ч управление автоматизации будет заметно выше, если данные, цепочками поставок. генерируемые в одной из систем, будут доступны в других системах, поскольку принимаемые в них Современные САПР (или системы САЕ/САП), решения станут более обоснованными.
обеспечивающие сквозное проектирование слож- Чтобы достичь должного уровня взаимодействия ных изделий или, по крайней мере, выполняющие промышленных автоматизированных систем, тре большинство проектных процедур, имеют много- буется создание единого информационного про модульную структуру. странства не только на отдельных предприятиях, но Для решения проблем совместного функциони- и, что более важно, в рамках объединения предпри рования компонентов САПР различного назна- ятий. Единое информационное пространство обе чения разрабатываются системы управления про- спечивается благодаря унификации, как формы, ектными данными Ч системы РDМ (Product Data так и содержания информации о конкретных из Management). Они либо входят в состав модулей делиях на различных этапах их жизненного цикла.
конкретной САПР, либо имеют самостоятельное Унификация формы достигается использовани значение и могут работать совместно с разными ем стандартных форматов и языков представления САПР. информации в межпрограммных обменах и при до Функции управления на промышленных пред- кументировании.
приятиях выполняются автоматизированными си- Унификация содержания, понимаемая как одно стемами на нескольких иерархических уровнях. значная правильная интерпретация данных о кон Автоматизацию управления на верхних уров- кретном изделии на всех этапах его жизненного нях от корпорации (производственных объедине- цикла, обеспечивается разработкой онтологии ний предприятий) до цеха осуществляют АСУП, (метаописаний) приложений, закрепляемых в при классифицируемые как системы ERP (Enterprise кладных CALS-протоколах.
Resource Planning), выполняющие различные Унификация перечней и наименований сущно бизнес-функции, связанные с планированием про- стей, атрибутов и отношений в определенных пред изводства, закупками, сбытом продукции, анали- метных областях является основой для единого элек зом перспектив маркетинга, управлением финан- тронного описания изделия в CALS-пространстве.
сами, персоналом, складским хозяйством, учетом Рассмотрим существующие системы управле основных фондов и т.п. ния данными, включенными в производственно АСУТП контролируют и используют данные, ха- исполнительную систему:
рактеризующие состояние технологического обо- синтез расписаний производственных опера рудования и протекание технологических процес- ций;
сов. Именно их чаще всего называют системами распределение ресурсов;
промышленной автоматизации. диспетчирование потоков заказов и работ;
Для выполнения диспетчерских функций (сбо- управление документами;
ра и обработки данных о состоянии оборудования оперативный контроль качества;
и технологических процессов) и разработки про- оперативная корректировка параметров про граммного обеспечения для встроенного оборудо- цессов и др.
вания в состав АСУТП вводят систему SCADA Мировыми лидерами среди программного обе (Supervisory Control And Data Acquisition). спечения ERP является система R3 SAP, Oracle На этапе реализации продукции выполняются Applications, Omega Production. Среди российских функции управления отношениями с заказчиками АСУП - системы Парус, Галактика, Флаг и покупателями, проводится анализ рыночной си- ман, Компас и др.
БИЗНЕС-ИНФОРМАТИКА №4(10)Ц2009 г.
ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ И ТЕХНОЛОГИИ В БИЗНЕСЕ Все перечисленные системы имеют подсистему Однако, сейчас ведутся переговоры с разработ Производство или луправление производством, чиками ERP-системы Компас о доработке про которые служат для сопровождения данных об из- граммного модуля, решающего общепроизвод делиях, планирования и оперативного управления ственные задачи. Предлагается осуществить его производственными процессами, однако ни одна дополнение экспертными данными о процессе из них не имеет модуля, решающего вопросы про- проведения испытаний для предприятий радио ведения испытаний. промышленности.
Как известно, процесс проведения испытаний В рамках НИР Разработка информационной во многом творческий, а методики составляются системы анализа и учета сертификационной в технических условиях на изделия конкретных продукции кафедры Конструирование, техно видов. К тому же, процесс проведения испытаний логия и производство РЭС МАИ (ГТУ) прово должен осуществляться специалистом с большим дятся работы по созданию методологии проведе стажем работы в данной отрасли и лучше - на ния испытаний [3].
предприятии-производителе. Были разработаны экспертные системы по Современное производство РЭС, которое стремит- созданию виртуальных приборов и методик ся вывести свою продукцию на мировой уровень и проведения испытаний электротехнических из включиться в структуру виртуального производства делий [4]. Экспертные системы были созданы с обязано учесть этот весомый довод. На сегодняшний использованием различных программных обо день явно видны проблемы связанные, как с недо- лочек по методике структурирования баз зна статочным количеством высококвалифицированных ний ЭС ТПП РЭА, которая включена в стан инженеров-испытателей, так и программных ком- дарт предприятия (Опытный завод №408 ФАС плексов, помогающих решать данную задачу. России г. Москвы) и активно используется для Например, программный комплекс, созданный создания экспертных систем на предприятиях компанией-разработчиком ERP-систем Компас радиопромышленности [5].
(г. Санкт-Питербург) составлен из информацион- Таким образом, предлагается совершенствовать ных модулей, базы данных и конфигурацию кото- существующие программные комплексы ERP рых формируют по требованиям компании - заказ- систем экспертными подсистемами, решающими чика [2]. Данный программный комплекс рассчитан задачи проведения всех вдов испытаний, что не на решение следующих производственных задач: сомненно повлечет за собой сокращение сроков подготовки и ведению конструкторско- разработки и производства продукции, повыше технологической документации;
ния её качества, а следовательно - конкуренто оперативной работе по сопровождению заказов. способности на мировом рынке.
Литература 1. Норенков И.П., Кузьмик П.К. Информационная поддержка наукоемких изделий. CALS-технологии.
- М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002.-320с.: ил.
2. Организация управленческого учета на базе ERP- системы Компас www. compass. ru 3. Информационно-измерительная экспертная система проведения испытаний технических средств по требованиям безопасности// ChipNEWS - инженерная микроэлектроника, 2008, №6, с.41- 44.
4. Васильева Т.Ю., Филатова А.И. Интеллектуальная информационная система проведения испыта ний технических средств по требованиям безопасности// Информатика: проблемы, методология, технологииМатериалы IX международной научно-методической конференции. - Воронеж, 12- февраля 2009, с. 170-173.
5. Васильева Т.Ю. Методика структурирования технологических знаний о производстве РЭА// XVII Международный научно-технических семинар Современные технологии в задачах управления, авто матики и обработки информации Сборник докладов - С-Пб.: Изд-во ГУАП, 18-25 сентября 2008, с.7.
БИЗНЕС-ИНФОРМАТИКА №4(10)Ц2009 г.