Cals программы что это

Основы Cals-технологий

Cals-технологии – это непрерывная информационная поддержка поставок и жизненного цикла изделия.

Благодаря непрерывной информационной поддержке обеспечиваются единообразные способы управления процессами и взаимодействия всех участников цикла: поставщиков/производителей, заказчиков, ремонтного и эксплуатационного персонала. Такая поддержка реализуется согласно требованиям системы международных стандартов, которые регламентируют правила данного взаимодействия посредством электронного обмена информацией.

Использование Cals-технологий способствует сокращению объемов проектных работ, потому что описание составляющих оборудования, систем и машин, которые проектировались ранее, хранятся в унифицированных форматах, доступных любому пользователю Cals-технологий. Данные технологии также значительно упрощают решение проблем интеграции продукции в различные системы, ее ремонтопригодности, адаптации к меняющимся условиям эксплуатации, специализации проектной организации и т.п. Развитие Cals-технологий должно привести к появлению виртуальных производств, где создание спецификаций с данными для программно управляемого оборудования, достаточной для производства продукции, может быть распределено во времени и пространстве между организационно-автономными проектными студиями. К плюсам этих технологий можно отнести легкость распространения передовых проектных решений, а также возможность многократного воспроизведения составляющих проекта в новых разработках.

Технология CALS общие принципы применения

Решим твою учебную задачу всего за 30 минут
Попробовать прямо сейчас

Построение распределенных открытых автоматизированных систем для проектирования и управления в промышленности является основой Cals-технологий. Основная проблема построения — обеспечения единообразного описания и интерпретации информации, вне зависимости от времени и места ее получения в общей системе, которая может иметь глобальный масштаб.

Структура эксплуатационной, проектной и технологической документации, а также языки ее представления должны быть унифицированы. Одна и та же конструкторская документация может использоваться многократно в различных проектах, а технологическая адаптирована к разным условиям производственных процессов, способствует сокращению и удешевлению общего цикла проектирования и изготовления.

Чтобы обеспечить информационную интеграцию Cals использует стандарты STEP и IGES в качестве форматов данных. Кроме того, в состав Cals входят стандарты электронной технической документации, руководства для совершенствования процессов и электронного обмена данными. Для эффективного использования Cals-технологий важна высокая степень стандартизации и унификации. Это позволяет оперативно вносить изменения в проект и в многократно увеличить прозрачность производственной цели.

«Основы Cals-технологий»
Готовые курсовые работы и рефераты
Консультации эксперта по предмету
Помощь в написании учебной работы

Принципы Cals-технологий

Принципы Cals-технологий основаны на контроле и организации этапов существования изделия. К таким принципам относятся:

CALS-технологии в ТПУ

1. Использование специальных информационных пространств, то есть обеспечение системного управления.
2. Сведение к минимуму затрат на всех стадиях.
3. Использование стандартных механизмов описания управляемых объектов — интеграция потоков информации.
4. Дифференциация программных элементов на основе использования стандартов, а также применение платформ на коммерческой основе.
5. Представление данных на безбумажной основе с приоритетом использования электронной подписи.
6. Сопутствующий инжиниринг всех процессов.
7. Непрерывное корректирование и совершенствование с целью создания оптимальной модели управления.
8. Создание информационной плоскости предполагает решение задачи на двух уровнях:
9. Автоматизация отдельных составляющих производства и формирование сопутствующих потоков информации управления данными.
10. Композиция разнообразных информационных блоков.

Постоянное и своевременное развитие Cals-технологий является необходимым условием технического развития производственной системы. К преимуществам такой системы относятся:

1. Широкие возможности различных платформ поддержки и проектирования.
2. Защита данных во времени.
3. Увеличение пропускной способности обработки данных.
4. Обеспечение доступа к информации всех участников проекта.
5. Минимизация потерь данных.
6. Гибкость реагирования системы на изменения.

Источник: spravochnick.ru

О CALS. Часть 1

Эта статья первая, из небольшого цикла, посвященного CALS-технологиям, в котором я попытаюсь разобраться, что это такое и с чем их едят. Сколько будет, сам не знаю, может всего одна, а если народу понравится, то может и все десять.

Что такое CALS-технологии.

Википедия услужливо подсказывает нам, что это всесторонние и всеобъемлющие технологии по поддержке жизненного цикла изделий. Цель внедрения CALS — минимизация затрат в ходе жизненного цикла изделия, повышение его качества и конкурентоспособности. А что это такое и вообще с чего все началось?

Немного предыстории.

История, во всяком случае, ее официальная часть говорит нам о том, что вначале человек жил на деревьях и ни о чем кроме себя любимого не беспокоился. Кушал фрукты и овощи, иногда закусывал соседями. Спустя некоторое время мы наблюдаем его бегающим по лесам и полям, охотившимся на диких мамонтов, воюющим с соседями, которые не хотят, чтобы он ими закусывал.

Спустя еще некоторое время он уже вовсю мотыжит землю, роет оросительные каналы, и опять воюет с соседями, но уже за плодородную землю. В общем и целом, обустраивается на этой планетке по полной программе. А чем он это делал? У него были какие-то орудия труда и оружие. Это все вначале целиком и полностью изготавливалось самостоятельно. Это личное производство.

Тонкости производства передавали из поколения в поколение, постепенно совершенствуя способы производства.

Затем люди заметили, что некоторые из них умеют производить некоторые вещи лучше, чем остальные. И типичным стал диалог:

— Петрович, сделай мне, пожалуйста, плуг или копье как ты умеешь, а я тебе посуды налеплю из глины по старинному семейному рецепту или лаптей навяжу.
— Нехай, Иваныч, сделаю.

Этих Петровичей и Иванычей стали называть ремесленниками. Они специализировались на чем-то. Ездили на «конференции» для обмена опытом, выведывали чужие секреты и следили за своими. Так стало развиваться кустарное производство.

Прошло еще немного времени, и мы видим, вначале мануфактуры, затем фабрики и заводы, занимающиеся производством всякой разной продукции. Используются все более сложные станки и системы. Это – промышленное производство. В зависимости от объемов оно бывает: мелкосерийным, среднесерийным и крупносерийным.

Чем дальше производим, тем все более сложные вещи мы производим и все в большем количестве. Производство становится не только трудоемким, но и наукоемким.
В конце концов, мы начинаем приходить к парадоксу – наукоемкость становится слишком трудоемкой (каламбур, но мне нравится). И, чем дальше, тем хуже. Где-то в этом месте появляется идея использовать автоматизацию, в том числе и компьютерную.

Как решить проблему трудоемкости у наукоемкости.

Слишком большие потоки информации, то есть мы банально не можем ее анализировать, согласовать между собой и представить в нужном виде в разумные сроки. Был предпринят ряд шагов для решения это проблемы.

Начиная с середины 60-х годов XX века разрабатываются и внедряются первые САПР, АСУП, АСУ ТП АСУ ТП и т.д. Это были автономные программные модули, которые, по возможности автоматизировали тяжкий труд инженеров.

В конце 70-х годов XX века стали появляться гибкие производственные системы, главная особенность которых – наличие компьютерной системы, объединяющей отдельные процессы внутри предприятия.

В конце 80-х годов XX-века появились компьютеризированные интегрированные производства, в которых использовалась уже единая информационная среда, единые базы данных и стандарты производства.

В середине 80-годов XX-века появилось понимание того, что жизнь изделия за пределами предприятия не заканчивается, а только начинается. Появляются системы, поддерживающие жизненный цикл изделия.

Первыми это поняли американские вояки. Они надеялись, что благодаря использованию таких систем они очень прилично сэкономят на производстве вооружения (именно поэтому я говорил в предыстории и копьях и соседях, которыми закусывают). В принципе так оно и получилось, и технология получила жизнь. Появились интегрированные информационные среды (не путать с интеллектуальными информационными средами).

Небольшое отступление. Признавайтесь, сколько пачек бумаги в день вы скармливаете принтеру, ксероксу и шредеру? А потом мы говорим, что какие-то нехорошие люди вырубают целые леса. В свое время Пентагон рассматривал возможность отопления зимой своего помещения за счет сжигания ненужной документации, сделанной за день. Еще один пример.

Объем документации на 1 (!) корабль занимает 9 (!) железнодорожных вагонов! В общем, объем бумажной документации превышает все допустимые пределы. Раньше для решения этих проблем были целые «НИИ», которые занимались «перекладыванием бумажек». А ведь эксплуатировать как-то надо. Помимо этого, очень сложно переделывать ошибки в документации, на устранение которых тратится очень много времени и сил.

Первое, что ходит в голову – это естественно использовать электронную документацию, электронные чертежи, , электронный документооборот и прочее. Народ пошел в решении проблемы дальше. Придумали такую штуку как формализованные информационные модели, описывающие продукцию с нужно стороны.

В интегрированных системах они представляют собой специализированные информационные объекты. Их сразу постарались стандартизировать, чтобы не было накладок в будущем. В самом простейшем случае, один из вариантов может представлять собой параметризованный чертеж.

Например, Вы занимаетесь производством шестеренок, к Вам приходит заказчик и говорит, что ему нужно другое количество зубцов на шестеренке, другой материал, другой профиль зубца. В обычном случае, нужно делать новый чертеж, перенастраивать станки и прочее. Имея такую модель, Вы просто задаете нужные параметры, а дальше все происходит в более или менее автоматизированном виде.

• об основных понятиях и технологиях в области CALS;
• о реализованных и реализуемых в настоящее время проектах;
• о том, где этому учили и учат;
• о том, где это разрабатывали и разрабатывают;
• об основных принципах;
• о стандартах: Вы узнаете кое-что интересное, а для кого-то даже и новое из жизни HTML;
• об основных этапах жизненного цикла продукции и как это все работает;
• и, если, в кои-то веки, я у меня хватит сил и терпения, то плавно перейду к программной инженерии и попробую сравнить подходы.

Источник: habr.com

XII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум — 2020

На сегодняшний день, на международном рынке очень большая конкуренция. Поэтому перед предпринимателями и промышленниками страны ставятся новые проблемы. К их числу относятся:

Снижение затрат, связанных с созданием и сопровождением изделия;

Обеспечение надежного и гибкого эксплуатационного обслуживания;

Критичность времени, требующегося для создания изделия и организации его продажи;

Повышение качества процессов производства и проектирования.

Последнее десятилетие ХХ века характеризовалось широкой компьютеризацией всех видов деятельности человека. На сегодняшний день практически не осталось видов человеческой деятельности где не использовались бы информационные разработки : от традиционной научной деятельности, до медицины, игровой индустрии, автоматизации производственной, торговой, коммерческой и других видов деятельности. В условиях рыночной экономики конкурентную борьбу выдерживают такие предприятия, которые в своей деятельности используют современные информационные технологии.

Именно информационные технологии позволяют существенно повышать производительность труда и качество продукции, наряду с прогрессивными технологиями материального производства, а также значительно сокращать сроки постановки на производство новых изделий.

Не малый опыт, накопленный в процессе внедрения разнообразных автономных информационных систем, показал, что для эффективного функционирования прогрессивных систем управления необходимо наличие интегрированной информационной среды (ИИС), поддерживающий все этапы жизненного цикла выпускаемой продукции.

Идея ИИС и информационной интеграции этапов жизненного цикла стала базовой в подходе, получившем в США название CALS (Continuous Acquisition and Life cycle Support – непрерывная информационная поддержка поставок и жизненного цикла). Инициатором этого подхода стало министерство обороны США в связи с необходимостью повышения эффективности управления и сокращения затрат на информационное взаимодействие между государственными учреждениями и коммерческими предприятиями при поставках вооружений и военной техники. В настоящее время идея CALS сформировалась в целое направление в области ИТ и оформилась в виде стандартов ИСО, национальных стандартов США и нормативных документов министерства обороны США. Русскоязычный аналог понятия CALS может быть сформулирован как информационная поддержка процессов жизненного цикла изделий (ИПИ).[1]

Суть концепции CALS состоит в применении принципов и технологий информационной поддержки на всех стадиях жизненного цикла изделия, основанного на использовании ИИС, обеспечивающей единообразные способы управления процессами и взаимодействия всех участников этого цикла (заказчиков, поставщиков, эксплуатационного и ремонтного персонала).

Представление информации на безбумажной основе с использованием электронной цифровой подписи;

Анализ и реинжиниринг бизнес-процессов;

Системная организация постпроизводственных процессов жизненного цикла изделия – интегрированная логистическая поддержка.

Управление данными об изделии;

Управление конфигурацией изделия;

Управление изменениями производственных и организационных структур;

Управление потоками работ.

Примером CALS -технологий являются так называемые PLM -системы – цифровые методы проектирования производств, поддерживающие контроль жизненного цикла продукции (Product Life cycle Management).

К PLM -системам относятся следующие классы систем:

CAE ( Computer Aided Engineering ) – автоматизация инженерных расчетов и эскизного проектирования;

CAD ( Computer Aided Design ) – автоматизация конструирования и изготовления рабочей конструкторской документации;

CAM ( Computer Aided Manufacturing ) – автоматизация технологической подготовки производства;

PDM ( Product Data Management ) – управление данными об изделии и его конфигурации; обеспечение доступа к информации и ее защита.

Так же еще одной важной функцией вычислительных методов является планирование производства, управление различными процессами изготовления изделий, запасами, производственными ресурсами, транспортом и т.д. – в реальном времени. Системой, которая реализует все эти задачи, является ERP -система (Enterprise Resource Planning) – управление ресурсами предприятия.

Появление CALS -инициативы было ответом на потребности в совершенствовании средств оперативного обмена данными между заказчиком, производителем и потребителем, а также повышения управляемости, сокращения бумажного документооборота и связанных с ним затрат. В его основу была положена идея создания единого электронного информационного пространства для тех, кто имел, имеет или будет иметь отношение к изделию в течении его жизненного цикла.

Таким образом, при использовании CALS -технологии, информация порожденная на разных стадиях ЖЦ изделия участниками работ, является доступной любому участнику, расположенному по всему миру, в любое для него удобное время и в удобном виде.

CALS -технология стала инструментом совершенствования, ускорения и удешевления процессов на протяжении всего жизненного цикла изделия, а именно на этапах технического замысла, проектирования, производства, продажи, эксплуатации, ремонта, модернизации и утилизации.

Без CALS -технологии, предприятия, выпускающие высокотехнологическую продукцию, становятся неконкурентоспособными на международном рынке, а в будущем даже на внутреннем рынке.

CALS/CASE-технологии проектирования информационных систем: конспект лекций / В.Н. Цыганенко. – Омск: Изд-во ОмГТУ, 2007. – 88 с.

Яблочников Е.И. , Фомина Ю.Н., Саломатина А.А. Компьютерные технологии в жизненном цикле изделия / Учебное пособие – СПб: СПбГУ ИТМО, 2010. – 188 с.

Основы технологий информационной поддержки изделий машиностроения : учеб. пособие / В. В. Морозов [и др.] ; Владим. гос. ун-т. – Владимир : Изд-во Владим. гос. ун-та, 2009. – 252 с.

Проблемы и перспективы экономики и управления : материалы VI Mеждунар. науч. конф. (г. Санкт-Петербург, декабрь 2017 г.). — Санкт-Петербург : Издательский дом «Свое издательство», 2017. — vi, 116 с.

Источник: scienceforum.ru

Концепция CALS

Основой концепции CALS является повышение эффективности процессов жизненного цикла изделия за счет повышения эффективности управления информацией об изделии.

Задачей CALS является преобразование жизненного цикла изделия в высокоавтоматизированный процесс путем реструктуризации (реинжиниринга) входящих в него бизнес-процессов.

CALS (Continuous Acquisition and Life cycle Support) переводится как «непрерывное развитие и поддержка ЖЦ» и символизирует две основные идеи, реализующие задачу CALS. Первая часть термина «CALS» (Continuous Acquisition) означает постоянное повышение эффективности (развитие) как самого изделия, так и процессов взаимодействия между поставщиком и потребителем изделия в течение его ЖЦ. Вторая часть термина «CALS» (Life cycle Support) обозначает путь такого развития: внедрение новых организационных методик разработки изделия, например, параллельного проектирования или междисциплинарных рабочих групп.

Концепция CALS предполагает последовательное, непрерывное изменение и совершенствование бизнес-процессов разработки, проектирования, производства и эксплуатации изделия. Для этого используется набор разнообразных методов, в т.ч. реинжиниринг бизнес-процессов (business process reengineering), бенчмаркинг (benchmarking), непрерывное улучшение процессов (continuous process improvement ) и т.д.

Построению интегрированной системы информационной поддержки жизненного цикла изделия должны предшествовать:

— анализ существующей ситуации;

— разработка комплекса функциональных моделей бизнес-процессов, описывающих текущее состояние среды, в которой реализуется жизненный цикл изделия;

— выработка и сопоставление возможных альтернатив совершенствования как отдельных бизнес-процессов, так и системы в целом.

Результатами анализа являются:

— функциональные модели бизнес-процессов жизненного цикла изделия «Как есть сейчас»;

— функциональные модели альтернативных вариантов усовершенствованных бизнес-процессов жизненного цикла «как должно быть»;

— оценка затрат и риска для каждого варианта, выбор предпочтительного варианта на основе взвешенного критерия минимума затрат и рисков;

— описание технической архитектуры интегрированной информационной среды для выбранного варианта;

— оценка технических характеристик интегрированной информационной среды для выбранного варианта;

— план действий по реализации выбранного варианта совершенствования бизнес-процессов жизненного цикла и интегрированной информационной системы.

В настоящее время технология моделирования и анализа бизнес-процессов достаточно формализована. Для разработки функциональных моделей рекомендуется использовать методологию и нотацию SADT, регламентированную под названием IDEF0федеральным стандартом США FIPS 183 и официально принятую в России. Общая методика изменения бизнес-процессов в связи с внедрением CALS-технологий на предприятии включает в себя следующие этапы:

— Мотивация необходимости изменений.

— Разработка плана изменений и его утверждение руководством. Создание организационной структуры, которая будет реализовывать разработанный план.

— Обучение членов группы CALS и другого персонала, причастного к проведению изменений.

— Разработка рабочих планов для участников группы CALS.

— Создание временных многофункциональных рабочих групп для решения тактических задач.

— Оценка достигнутых результатов.

Это приведет к увеличению инвестиций на этапах создания и модернизации изделия, но позволит более полно учесть потребности заказчика и условия эксплуатации, что, в свою очередь, приведет к снижению затрат на этапах эксплуатации и обслуживания изделия и, в конечном итоге, к сокращению затрат на весь жизненный цикл изделия.

За рубежом работы по созданию и внедрению CALS-технологий ведутся более 30 лет. В этом направлении достигнуты существенные результаты. CALS-технологии в настоящее время рассматриваются как выгодная глобальная экономическая стратегия во всех отраслях промышленности. Работы ведутся во всех ведущих индустриальных странах, создаются международные кооперации производителей сходных видов продукции, так называемые «виртуальные» предприятия, объединяющие поставщиков, производителей и потребителей продукции.

Впервые элементы CALS-технологий начали применяться в середине 80-х годов при взаимодействии Министерства обороны США со своими поставщиками, когда была поставлена задача перевести все операции с ними в электронный вид. Впоследствии сфера применения CALS-технологий расширилась до всего жизненного цикла изделия и вышла за пределы военных ведомств.

Несмотря на это, наиболее передовыми пользователями CALS-технологии все же являются военные разработчики. Например, с помощью CALS-технологий были созданы истребитель F-22 (США), подводная лодка Viking (Дания, Норвегия и Швеция), самоходная гаубица Crusader (США). Во всех этих проектах делалась попытка организовать полномасштабное единое информационное пространство для всех участников жизненного цикла изделия. В области гражданского внедрения CALS-технологий в мире и в России лидируют аэрокосмическая и атомная промышленности, автомобиле- и судостроение.

В России подобные работы начались в середине 90-х годов, когда при Госстандарте был создан комитет № 431, координирующий работы по CALS-технологиям; создан НИЦ CALS-технологий «Прикладная логистика»; разработана программа стандартизации в сфере CALS-технологий в 2000 — 2003 годах; в авиастроении, судостроении, оборонной промышленности реализуются пилотные проекты по внедрению CALS-технологий. В нашей стране среди пионеров внедрения CALS — АВПК «Сухой», ОАО «Туполев», Конструкторское бюро приборостроения (Тула), Воронежский механический завод. Эти проекты поддерживаются Минпромнауки РФ, Минатомом РФ. Тем не менее, для нормального внедрения CALS в России необходимы переподготовка специалистов предприятий, подготовка специалистов в вузах и т. п.

В настоящее время CALS-технологии в России рассматриваются как средство интеграции в мировую экономику, как важный инструмент реструктуризации оборонной промышленности, судостроения, авиастроения и других отраслей, коренным образом упрощающий внутреннюю и международную промышленную кооперацию, повышающий привлекательность и конкурентоспособность промышленных изделий, обеспечивающий качество продукции, ускорение взаиморасчетов поставщиков и потребителей, совершенствование организации управления на предприятиях. Примерная цена внедрения CALS-технологий на отечественных предприятиях — от 50 до 900 тыс. долл. При этом реализация уже начального этапа дает существенный эффект за счет сокращения времени выхода изделия на рынок, повышения качества изделия, удовлетворения требований заказчика. Отставание с внедрением CALS-технологий сделает для предприятий невозможным участие в международной кооперации, негативно отразится на конкурентоспособности и привлекательности производимой продукции, послужит причиной потери определенных сегментов рынка.

Источник: studopedia.ru