CALS-teknologier er Koncept og definition, formålet med anvendelsen

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 10:22

I historien om udviklingen af industrielle produktionssystemer fandt begivenheder sted, der skabte forudsætningerne for et revolutionært spring i teknologi. Og på grund af deres eksistens førte de til en ændring i udseendet af ikke kun virksomheder, hvor innovative processer blev udført, men også af hele verden. Skabelsen af den første dampmaskine var den indledende drivkraft for fremkomsten af teknologiske maskiner og mekanismer, som hundrede år senere blev til moderne udstyr til fremstilling af produkter. Opdagelsen af elektromagnetisk induktion blev grundlaget for en ny elementær base, fra konstruktionen af de første genopladelige batterier til moderne computere, telefoner og den elektriske del af forskellige enheder. Henry Fords introduktion af de første samlebånd til biler satte trenden for store virksomheder i de kommende årtier. Toyotas”Lean Manufacturing” metoder og koncepter har gjort det muligt at skabe fleksible, skræddersyede systemer med minim alt ressourceforbrug og maksimal produktkvalitet. Faktisk taler vi om industrielle revolutioner inden for produktion og levering af tjenester.

Intensiv udvikling af informationteknologier inden for kommunikation og kommunikation, design af komplekse systemer og udvikling af nye informationsstyringsteknologier skabte forudsætningerne for fremkomsten af følgende innovationer - det er CALS-teknologier.

Ansøgningens relevans

I dag er der praktisk t alt ingen former for menneskelig aktivitet uden brug af resultaterne af informationsudvikling. Medicin, let og tung industri, spilindustrien, videnskabelige og innovative aktiviteter - forskellige softwareprodukter letter processer og er ofte deres kritiske element.

Yderligere uddybning af informatiseringen af industrivirksomheders aktivitetssfærer i dag er en vigtig betingelse for en vellykket udvikling af økonomien. Intelligente ingeniørprocesser, automatiserede processer til styring af en virksomheds produktionsaktiviteter, sammen med dens tekniske omudstyr og skabelsen af innovative computeriserede teknologiske processer, tillader i vid udstrækning at danne optimal ressourcekrævende produktion med fuld afsløring af industripotentiale.

Progressive metoder og tilgange til produktionsstyring, der er dukket op i de seneste årtier, omtales norm alt som logistikteknologier. Dette skyldes, at logistik udforsker og danner forskellige flows i produktions- og organisatoriske aktiviteter, som omfatter materiale-, finans- og informationsstrukturer. Derfor er det mere korrekt at tale om CALS-teknologier i logistik.

Den største forskel ved denne tilgang er at skabe et ledelsessystem, der ikke automatiserer bestemte typer arbejde, funktioner og opgaver, men som giver dig mulighed for at formalisere alle virksomhedens processer - design, produktion, levering, salg, efter -salgsservice.

Skabelsehistorie

Generelt er CALS-teknologi processen med at skabe et enkelt informationsrum i et enkelt produktlivscyklusstøttesystem. Med udviklingen af produktionssystemer blev det nødvendigt at udvikle mekanismer og procedurer til hurtig udveksling af data mellem forskellige emner af produktionsrelationer på forskellige stadier af brugen af produkter.

Oprindeligt blev dette koncept implementeret i det amerikanske militær for at reducere mængden af papirarbejde, øge effektiviteten af feedback mellem kunder og leverandører af våben og ammunition, forbedre systemadministrationen og reducere de samlede omkostninger for informationsområdet. Selve forkortelsen CALS stod for "Computer Supply Support".

Med en rimelig effektivitet (ifølge eksperimentelle data er arbejdsproduktiviteten steget betydeligt, og driftstab er faldet), har CALS-teknologier og CALS-systemer med tiden udvidet deres aktivitetsområde betydeligt. Forskellige grene af maskinteknik, byggeri og transportsektorer, området for projektudvikling af højteknologiske industrier. Desuden, hvis applikationen oprindeligt var begrænset til produktion og drift, var konceptet nu gyldigtpå alle stadier af produktets livscyklus - fra markedsanalyse til bortskaffelsesprocessen på grund af fysisk eller forældelse.

I dag er brugen af CALS-teknologier blevet en tværnational strategi for papirløs elektronisk processtyring på forskellige niveauer af produktets livscyklus. Der er flere dusin organisationer, der koordinerer aspekter af udviklingen af disse systemer på niveau med forskellige stater og alliancer (f.eks. Den Nordatlantiske Alliance).

En kort oversigt

Hovedprincipperne for CALS-teknologier er baseret på kontrol og organisering af stadierne af produktets eksistens. Disse omfatter:

• sikre systemadministration (brug af særlige informationsrum);
• omkostningsminimering på alle stadier;
• brug af standardmekanismer til at beskrive administrerede objekter (integration af informationsstrømme);
• differentiering af programelementer baseret på brug af fælles standarder (data- og adgangsgrænseflader) og brug af platforme på kommercielt grundlag;
• repræsentation af information på papirløs basis med prioritet ved brug af en elektronisk signatur;
• associeret konstruktion af alle processer;
• løbende justering og forbedring for at skabe en optimal ledelsesmodel.

Oprettelse af et informationsplan involverer løsning af et problem på to niveauer:

• automatisering af individuelle elementer i produktionen og dannelsen af relaterede informationsstyringsstrømmedata;
• sammensætning af forskellige informationsblokke (som, udover at opnå et homogent informationsmiljø, også garanterer sammensætningen af virksomhedens overordnede strategi).

Rettidig og kontinuerlig udvikling af CALS-teknologier er en nødvendig betingelse for den tekniske udvikling af produktionssystemet.

Fordelene ved et integreret miljø omfatter:

• beskyt data over tid (sørg for integritet);
• giver adgang til information for alle projektdeltagere, uanset deres position i rummet;
• minimering af datatab;
• systemets fleksibilitet til at reagere på de foretagne justeringer (ændringer er tilgængelige næsten øjeblikkeligt i hele systemet);
• øgende behandlingsgennemstrømning;
• Kraftfulde og mangfoldige design- og supportplatforme.

Fordele ved CALS-teknologi i maskinteknik

Udsigterne for brugen af CALS i industrielle virksomheder ligger i dannelsen af et specialiseret organisations- og informationsmiljø, der tillader:

• øge samarbejdet mellem forskellige industrier væsentligt på grund af ensartede standarder for informationsbehandling;
• reducere indflydelsen fra virksomhedernes territoriale placering og derved begrænse indflydelsen af afstande på effektiviteten af interaktion;
• opret virtuelle produktionselementer, der giver dig mulighed for at kontrollere design, produktion og drift af produkter på niveau med individuelle praktiske opgaver;
• beskyt arbejdsresultater baseret påkontinuitet i arbejdsresultater på alle stadier af produktets livscyklus;
• optimer omkostningerne ved at reducere papirarbejdet;
• brug "gennemsigtigheden" af styrings- og kontrolprocesser, takket være udviklingen af integrerede modeller;
• opret kraftfuld informationsunderstøttelse til alle stadier af produktionscyklussen;
• opret et fælles standardiseringssystem for produktinformation;
• sikre det påkrævede niveau af produktkvalitet.

Anvendelse af det grundlæggende i CALS-teknologier er ekstremt vigtigt for at holde virksomhedens udviklingsniveau med moderne tendenser på den internationale industrielle arena.

Generelle tilgange til at skabe informationsinfrastruktur

Hovedmekanismen for design og efterfølgende tilpasning af produkter til serieproduktion er den tekniske forberedelse af produktionen. Som regel implementeres det i tre hovedfaser - designudvikling og grafisk dokumentation, teknologiudvikling og klargøring af produktionssystemer, samt valg af optimale design- og teknologimuligheder ud fra et økonomisk effektivitetssynspunkt. Denne procedure, fra det øjeblik, den blev brugt i forsvarsvirksomhederne i USSR i midten af 60'erne, er blevet kendt for civile sektorsystemer. Takket være dens brug er tiden til design og forberedelse til drift af nye strukturer blevet reduceret betydeligt, og niveauet af produktpålidelighed er mere end fordoblet. Samtidig betydningsfuldtkvalitetssikringsresultater.

Moderne computerteknologi har værktøjer og tilgange, der giver dig mulighed for at konsolidere alle produktionsdata og præsentere dem i form af en elektronisk model. Dette letter ingeniøranalyse, oprettelse af forskellige designspecifikationer (teknologiske) specifikationer, udvikling af tekniske manualer og kataloger over færdige tekniske løsninger. CALS, FDI-informatiseringsteknologier er en generel tendens i udviklingen af produktionsdesignsystemer.

Forskningsområder

Eksempler på CALS-teknologier er digitale produktionsdesignmetoder, der understøtter produktlivscyklusstyring (Product LifecycleManagement) - de såkaldte PLM-systemer.

Disse omfatter følgende klasser af systemer:

• CAD - (Computer Aided Design) - løsning af problemer med at designe produkter og elementer; modellering af objekter på et plan (2D-model) og i rummet (3D-model); midler til at opnå tegninger; dataarkiver om strukturelle elementer og oprettelse af dokumentskabeloner.
• CAE - (Computer Aided Engineering) - undersøgelse af genstandes egenskaber (under fremstilling og drift); oprettelse af verifikationssystemer til analyse af objektet i henhold til den udviklede model; optimering af objektparametre i henhold til specificerede betingelser og begrænsninger.
• CAM - (Computer Aided Manufacturing) - programmering af CNC maskincontrollere; undersøgelse af muligheder for værktøjsbane i henhold til algoritmerne for den bearbejdede overflade; analyse af geometriske konflikter; tilpasning til udstyr.
• PDM -(Product Data Management) - datalagring og dokumentationskontrol; oprettelse af et arkiv af prøver; at sikre adgang til information og dens beskyttelse.

Enterprise ressource management

En anden vigtig funktion ved beregningsmetoder er re altidsstyring af forskellige ressourcer og virksomhedsflows - logistik, økonomi, lager, personale, planlægning og markedsføring. Systemer, der implementerer ovenstående opgaver, omtales som ERP-systemer (Enterprise Resource Planning - enterprise resource management).

Sådanne systemer repræsenterer en ny metode til styring af CALS-teknologier, som implementerer den nødvendige funktionalitet baseret på en speciel informationsinfrastruktur.

Typiske funktioner i denne klasse af softwareprodukter omfatter:

• oprettelse og kontrol af forskellige specifikationer (giver dig mulighed for at bestemme det endelige produkt, tage højde for alle de nødvendige ressourcer til produktion);
• salgsstyring (produktsalgsprognose baseret på salgsplaner);
• analyse af behovet for materialer (bestemmelse af partistørrelser og leveringstider, specifikke grupper af råmaterialer og komponenter);
• organisering af indkøbsaktiviteter (dannelse af leveringskontrakter, optimering af virksomhedens lageraktiviteter);
• planlægning af udnyttelsen af produktionskapacitet (på niveau med både hele virksomheden og individuelle værksteder eller job);
• kontrol af finansielle ressourcer (regnskabog finansiel revision).

Bemærk, at de præsenterede CALS-teknologier er det konceptuelle grundlag for informationsunderstøttelse for livscyklussen for skabelse og drift af produkter. Hvilket viser dens maksimale effektivitet, når begge systemer (PLM og ERP) smelter sammen.

Systembrug

CALS-teknologier er først og fremmest en metode til informationsunderstøttelse af forretningsprocesser, som har fundet sin anvendelse i forskellige områder af produktionsaktivitet. Effektiviteten af dens formidling og anvendelse er baseret på systematisk udvikling af et passende informationsmiljø. For at nå dette mål er en nødvendig betingelse brugen af særlige kompositoriske tilgange til dannelsen af nye støttesystemer.

Et eksempel på en sådan virksomhed på det russiske marked er Research Center for CALS-teknologier "Applied Logistics". Virksomhedens hovedopgaver ligger i planet af progressive platforme og standarder for deres brug. Hovedaktiviteterne er: implementering af operationel overvågning af forskellige designdata og minimering af produkttab.

Research Center for CALS-teknologier - udvikler af flere velkendte forfatterplatforme. Lad os lave en kort gennemgang af dem.

PDM-applikationsklasse

Repræsenterer en datakilde baseret på modeller, der er formaliseret af særlige internationale ISO-standarder.

De mest almindelige funktioner omfatter:

• kontrol af information om strukturers hovedegenskaber;
• forskningsenhed forefterfølgende systemændringer;
• analyse af overholdelse af logistikprincipper;
• indsamling af data om parametrene for kvalitetskomponenten i produkter;
• kontrol array-operationer;
• sikrer interaktionen af elementsæt (CAD-CAM osv.).

Som du kan se, giver brugen af CALS-teknologier fuld kontrol over produktet på niveau med elementbasen i designet.

Yderligere funktioner:

• drift og kontrol af lister over klassifikatorer (referencedatabanker);
• manufacturing information management;
• administrer produktparametre i re altid;
• udvikling af trædiagrammer over produkters variable struktur;
• arbejde med mønstre af strukturer i henhold til tidligere muligheder;
• analyse af elementers karakteristika ved forskellige indikatorer;
• produktlayout med dokumentation: modeller, tegninger, tekstinformation, datatabeller;
• arbejde med arkiver;
• dannelse af specifikationer og erklæringer;
• datastyring af teknologiske processer, udstyr, værktøj;
• detaljering af produktionsteknologi (ruter, operationer, overgange);
• analyse af interaktionen mellem teknologistadier og elementbasen i designet;
• bestemmelse af forbrugsrater for forskellige ressourcer i systemet;
• visualisering af elementer af teknologi for at få et værktøj;
• skift kontrol efter behandlingsmetoder;
• driftsstyring;
• giver adgang til data;
• afstemning af data via e-mailunderskrifter;
• kvalitetskontrol;
• sikring af den smarte søgemaskines funktion;
• variation af visningstyper osv.

Som du kan se, er antallet og indholdet af funktioner tilstrækkeligt til at opnå omfattende information til en komplet analyse af den pågældende proces.

Technical Guide Builder

Arbejde med dokumentation vedrørende driften af komplekse systemer. Den er baseret på internationale krav, der regulerer spørgsmålene om logistisk støtte til produkter. Nøgleideen med standarden er at arbejde med et sæt informationsenheder. Hovedkonceptet er dokumentationsmodularitet. Information er fragmenteret ved hjælp af specielle koder. Omfang - enhver form for transport, militært udstyr, udstyr.

Fleksibel tilpasning til skiftende forhold tilbydes. Komplekset er velegnet til både modervirksomheder og relaterede virksomheder (producenter af materialer, komponenter).

LSA Suite

Er et sæt procedurer, der implementerer logistikunderstøttelse af produktionssystemer i tide. Giver dig mulighed for at løse en række opgaver, såsom at bestemme pålideligheden af det kritiske ved fejl, skabe en funktionel model for vedligeholdelse, bestemme det nødvendige antal reservedele.

ATLAS

En specialiseret platform designet specielt til behandling af data om driften af tekniske luftfartssystemer Den specificerede sikkerhed er sikret ved konstant overvågning af staten. Den gennemførte analyse og efterfølgende opgraderinger gør det muligt at væsentligtomkostningsbesparelser.

Eksempler på brug

CALS-teknologier i Rusland bruges af mange indenlandske virksomheder, både civile og militære. Elektronisk dokumentation bruges til mange produkter. For eksempel inden for luftfart for fly, helikoptere, flymotorer og komponenter. Derudover er udvikling af navigationssystemer, telefon- og radiokommunikation samt kontrolsystemer i gang. De bruges i design og udvikling af biludstyr. Elementer i systemet bruges på Voronezh Mechanical Plant, det statslige selskab "Rosatom", NPP "Aerosila", OJSC "Russian Railways" og andre. Som du kan se, er eksempler på CALS-teknologi ret forskellige.

Konklusion

Ledelse af CALS-teknologier er en faktisk og moderne opgave, som organisationer står over for. I en tid med total informatisering er tilstedeværelsen af lokale og globale informationsrum en nøgleudviklingsstrategi. CALS-standarder, baseret på en række forskellige softwaresystemer, er grundlaget for skabelsen af moderne højteknologiske produkter produceret af automatiserede produktionssystemer.

Tiden er inde til fundament alt nye elementer i tilrettelæggelsen af produktionen, som er baseret på end-to-end ledelsesprocesser og indførelse af automatiserede arbejdspladser i det designmæssige og teknologiske miljø. Og selvom overgangen fra forældet teknologisk udstyr til værktøjsmaskiner med numerisk styring ogfleraksede bearbejdningscentre (og disse er alle CALS-teknologier) kræver enorme intellektuelle, materielle og økonomiske omkostninger, alle virksomheder, der ønsker at møde tidsånden, skal gå denne vej.