История развития и область применения CALS-технологий

Содержание
ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………..3
1 История развития и область применения CALS-технологий…………4
2 Особенности практической реализации составляющих элементов CALS-технологий на современных промышленных предприятиях……….......5
3 Преимущества и проблемы в области повсеместного использования CALS-технологий…………………………………………………………………7
ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………………9
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ……………………………… 10

Введение
В настоящее время особая значимость отведена проблеме достижения и поддержания на определенном уровне качества продукции и услуг, что подтверждается рядом исследований, общепризнанных зарубежных [1] и отечественных ученых [2] в области проблем обеспечения и улучшения качества продукции и услуг.
В настоящее время, одним из наиболее перспективных направлений совершенствования процессов управления качеством современных высокотехнологичных предприятий является разработка, и реализация комплекса мер по организации условий повсеместного электронного обмена информацией между персоналом предприятия [3].
Общемировая тенденция развития информационных технологий (ИТ) характеризуется нарастающими темпами использования электронной формы представления данных во всех сферах производственной деятельности человека. Во многом это обусловлено взглядом на проблему внедрения и использования передовых методов представления и обмена электронной формой информации на самом высоком государственном уровне, о чем свидетельствует планомерная реализация ряда государственных программ в области развития ИТ и повышения конкурентоспособности промышленности. Большое значение отведено развитию концепций электронного обмена информацией в целях формирования цифровой экономики РФ, будущей ступени развития глобальной экономической системы.
1 История развития и область применения CALS-технологий.
В настоящее время, одним из наиболее перспективных направлений развития современных средств и способов представления и обмена электронной информацией на современных промышленных предприятиях, является создание условий повсеместной непрерывной информационной поддержки процессов жизненного цикла производимой ими продукции, на основе применения CALS-технологий (англ. Continuous Acquisition and Life Cycle Support – непрерывная информационная поддержка поставок и жизненного цикла изделия) [4]. Русскоязычным аналогом понятия CALS является ИПИ (информационная поддержка изделий).
Применение CALS-технологий направлено на реализацию концепции глобальной стратегии в отношении разработки и управления деловой и технической информацией при помощи информационной интеграции и оптимизации процессов предприятия [5]. Концепция применения CALS-технологий тесно связанна с понятием информационного обеспечения предприятия, поскольку направлена на использование технологий и методов для управления информацией, как главным, стратегическим ресурсом.
Говоря об истории развития CALS-технологий, следует отметить, что данные технологии возникли примерно в 80-ых годах прошлого века при совместной инициативе департамента промышленности и министерства обороны США [6], как система автоматизированного материально-технического обеспечения. Министерство обороны США рассчитывало при помощи CALS сократить время на производство сложных средств вооружения и снизить себестоимость в серийном производстве. Постепенно идея применения CALS перешла на другие отрасли промышленности в США и очень быстро распространилась по всему миру и охватила практически все сферы сектора мировой промышленности и экономики.
Проекты и принципы CALS были приняты вооруженными силами ряда других стран, в частности в Канаде, Австралии, Великобритании, Швеции и Японии, в ряде случаев, используют ту же аббревиатуру или аналогичные адаптированные к местным условиям. Специальная организация по CALS создана в НАТО.
В настоящее время использование CALS-технологий становится важнейшим, стратегическим направлением развития всей системы технологий в развитых странах мира. Идеи применения CALS-технологий активно развиваются в промышленности России. Русскоязычным аналогом CALS является ИПИ. В России функционирует научно-исследовательский центр (НИЦ) CALS-технологий «Прикладная логистика», являющийся ведущей организацией по разработке и внедрению CALS-технологий в оборонную промышленность. За короткое время при поддержке Минэкономики России НИЦ CALS-технологий выполнил работы, результаты которых уже сегодня активно используются так же и в различных отраслях промышленности [7].
2 Особенности практической реализации составляющих элементов CALS-технологий на современных промышленных предприятиях.
Говоря о смысле применения CALS-технологий, то в общем виде идея этих технологий заключается в обеспечении непрерывной информационной поддержки изделия на этапах его ЖЦ, посредством отображения реальных процессов на виртуальную оцифрованную интегрированную информационную среду (ИИС). Под ЖЦ изделия следует понимать совокупность этапов или последовательность бизнес-процессов, через которые проходит это изделие за время своего существования [8] и включает:
- маркетинговые исследования;
- составление технического задания;
- проектирование;
- технологическая подготовка производства;
- изготовление;
- поставка;
- эксплуатация;
- утилизация.
Процессы ЖЦ реализуются в виде организационно-технологических систем, а информация об изделии хранится и передается между участниками исключительно в электронном виде.
Главный принцип применения CALS заключается в следующем: «Информация, однажды возникшая на каком-либо этапе ЖЦ, сохраняется в ИИС и становится доступной всем участникам этого и других этапов (в соответствии с имеющимися у них правами пользования этой информацией)» [9]. Таким образом, ИИС становится базой для хранения и предоставления информации по требованию пользователя.
Одним из ключевых принципов CALS-технологий является применение персоналом в своей работе исключительно электронной формы документации и отказ от бумажных форм документов. Все это предполагает создание в центральной части структуры предприятий (основанной на принципах CALS) условий повсеместного электронного документооборота (ЭДО), являющегося центральной частью ИИС.
Совокупность инвариантных понятий CALS-технологий, условно подразделяется на три основные группы, описание которых приведено в Таблице 1.
Таблица 1 – Инвариантные понятия CALS [9]
Группа понятий Составляющие группу понятия
Базовые CALS
принципы - анализ и реинжиниринг бизнес-процессов;
- безбумажный обмен данными с использованием электронно-цифровой подписи;
- параллельный инжиниринг;
- системная организация производственных процессов ЖЦ изделия (интегрированная логистическая поддержка).
Базовые технологии управления данными - автоматизированные системы конструкторского и технологического проектирования (CAE/CAD/CAM);
- программные средства управления данными об изделии (изделиях) (PDM);
- автоматизированные системы планирования и управления производством и предприятием (MRP/ERP);
- программно-методические средства анализа логистический поддержки и ведения баз данных по результатам такого анализа (LSA/LSAR);
- программные средства управления потоками работ (WF);
- методология и программные средства моделирования и анализа бизнес-процессов (SADT) и др.
Базовые технологии управления процессами - управление проектом;
- управление данными об изделии;
- управление конфигурацией изделия;
- управление ИИС, в том числе информационными потоками;
- управление качеством;
- управление потоками работ;
- управление изменениями производственных и организационных структур.
Реализация практико-ориентированной части концепции CALS подразумевает функционирование совокупности всех технологий управления данными в рамках особой информационной PDM – системы [11]. Современные PDM-системы позволяют реализовать интеграционное управление инструментами разработки, данными проектирования, процессами проектирования и ресурсами и используют передовые сетевые коммуникационные технологии и технологии баз данных.
Основными свойствами PDM-систем выступают [12]:
- управление инженерными данными о продукции;
- возможность быстрого поиска и многократного использования информации;
- простота обмена информацией и, как следствие, возможность сотрудничества с другими подразделениями компании и др.
Говоря о внедрении CALS на предприятии, следует отметить, о необходимости соблюдения системного подхода и выполнения ряда комплексных действий, за счет реализации совокупности организационных и программно-технических поддерживающих мероприятий.
Организационная поддержка внедрения CALS во многом аналогична совокупности действий, характерных при внедрении любых ИТ в организациях. Техническая поддержка внедрения CALS основана на обеспечении интегрированного функционирования инструментария концепции, формировании информационной среды и её программно-технического обеспечения.
Экономическая составляющая реализации рассмотренных организационно-технических мероприятий поддержки при внедрении CALS находится в различном ценовом сегменте, который зависит от многих факторов, таких как: размеры организации; количество персонала вовлечённого в процессы непрерывного обмена информацией об изделии; необходимость проведения обучения персонала.
Следует отметить, что наряду с организационно-техническими мероприятиями поддержки CALS одним из ключевых условий эффективной реализации данной концепции выступает ее нормативно-правовое обеспечение, включающее в себя ряд правовых и нормативных документов по стандартизации в области электронного обмена информацией и информационной поддержки ЖЦ продукции [13].
3 Преимущества и проблемы в области повсеместного использования CALS-технологий
Реализация совокупности организационно-технических мероприятий поддержки внедрения и сопровождения функционирования CALS на предприятии, на основе требований нормативных документов, способствует достижению ряда преимуществ [14]:
1. Улучшение скоростных характеристик работы персонала с информацией об изделии и существенное сокращение времени проектирования и вывода на рынок новой продукции (до 30%).
2. Значительное сокращение финансовых затрат при разработке продукции.
3. Повышение квалификации и культуры персонала в сфере работы с электронной информацией и дальнейшая институционализация работы с CALS.
4. Обеспечение доступности и сохранения конфиденциальности информации, там, где это является необходимым.
5. Минимизация возможностей потерь информации и уменьшения количества ошибок.
6. Улучшение управляемости бизнес-процессами и производственными системами предприятия.
Тем не менее, не смотря на все преимущества, достигаемые за счет применения отдельных или интегрированных решений на базе CALS с целью формирования эффективного ИО деятельности высокотехнологичных предприятий, все еще существуют определенные барьеры в данной области.
В результате анализа основных проблем, препятствующих повсеместному внедрению и использованию CALS в организациях, были выделены основные классификационные группы проблем [15].
1. Группа психологических проблем («человеческий фактор»).
Значительная часть организаций при внедрении ИТ в свою деятельность отдает первичное предпочтение урегулированию процессов производства, финансов, маркетинга, а вопросам работы персонала организации с ИТ придается вторичное значение. Человеческий фактор, препятствующий эффективному внедрению, как и ЭДО, так и CALS в организациях условно следует разделить на две основные составляющие – человеческий фактор рабочего персонала и человеческий фактор высшего руководства организации.
2. Группа финансовых проблем.
Стоимость полно объемного внедрения и эксплуатации CALS до сих пор накладывает определенные финансовые трудности, особенно для малых и средних предприятий, поэтому внедрение CALS будет необходимым, если оно будет экономически выгодным.
3. Группа нормативно-методических проблем.
Характеризуется следующими составляющими:
- общее отсутствие эффективной системы слежения за нормативной базой документационного обеспечения предприятия и быстрого реагирования на ее изменения.
- отсутствие четкой нормативной базы, регламентирующей порядок функционирования CALS в конкретной организации;
- общая недостаточность теоретических основ, касающихся стандартизации электронных способов представления данных.
4. Группа правовых проблем
Характеризуется недостаточностью законодательных основ в сфере электронного обмена данными, несовершенством государственной нормативно-правовой базы электронных документов, а так же вопросами обеспечения юридической силы различных видов электронных документов и сохранности электронно-цифровой подписи.
5. Группа программно-технических проблем.
Проблемы обеспечения интегрируемости в ИИС различных автоматизированных систем управления и проектирования (АСУ и АСП), позволяющих автоматизировать функции управления данными и процессам на различных уровнях организации. Внедрение CALS-технологий наряду с другими АСУ должно обеспечивать их интегрируемость в контексте ЭДО и взаимную совместимость в части программно-аппаратных средств.
6. Группа организационно-технических проблем.
Основная суть проявления данной группы проблем заключается в низкой системности и эффективности действующих процедур управления методами организационной и технической поддержки на этапах внедрения и сопровождения функционирования CALS, что во многом обуславливается действующими положениями стандартного подхода к внедрению данной концепции.
Заключение
Развитие и использование ИТ в целях повышения уровня качества ИО предприятий становится одним из главных факторов их экономического роста за счет повышения качества и конкурентоспособности производимой ими высокотехнологичной продукции.
Ключевым направлением развития процессов управления качеством ИО на современных высокотехнологичных предприятиях является разработка, и реализация комплекса мер по созданию повсеместного электронного обмена информацией между персоналом предприятия на основе применения CALS-технологий.
В настоящее формирование ИО промышленных предприятий на основе применения CALS-технологий сопряжено с рядом характерных проблем. На основании проведенного анализа, следует сделать вывод о важности практической составляющей результатов решения данных проблем. Именно практические рекомендации в наибольшей степени позволят стимулировать организации для повсеместного внедрения и использования CALS-технологий
Список использованных источников
1. Crosby P. Quality is Free. – New York: McGraw-Hill Book Co., 1979. – 309 p.
2. Окрепилов В.В. Менеджмент качества. Учебник в 2 томах. – СПб.: «Наука», 2003. – 503 с.
3. Национальная программа «Цифровая экономика Российской Федерации» (2017 – 2020 гг.) // СПС Консультант плюс.
4. Kuznetsov V.P., Garina E.P., Andryashina N.S., Romanovskaya E.V. Implementation of CALS Systems as a Condition of Information Economy’s Formation in the Russian Production Practice. Models of Modern Information Economy: Conceptual Contradictions and Practical Examples. UK, Bingley: Emerald Publishing Limited, 2018. – P. 99-114.
5. Lefebvre L.A., Lefebvre E., Mohnen P. Doing Business in the Knowledge-Based Economy: Facts and Policy Challenges. Springer Since and Business Media, 2012. – 494 p.
6. Ilinykh M.A. CALS-TECHNOLOGIES // Инновационные процессы в исследовательской и образовательной деятельности. – 2014. – №. 1. – С. 209-213.
7. 63. Кабанов А.Г., Давыдов А.Н., Барабанов В.В., Судов Е.В. CALS- технологии для военной продукции // Стандарты и качество. – 2000. – №. 3. – C. 33-38.
8. Левин А.И., Судов Е.В. CALS – сопровождение жизненного цикла // Открытые системы. – 2001. – №. 3. – С. 58-62.
9. Колмыкова О. Н. Жизненный цикл CALS-технологии // Вестник ТГУ. – 2008. – №. 3. – С. 38-40.
10. Судов Е.В. Интегрированная информационная поддержка жизненного цикла машиностроительной продукции. Принципы. Технологии. Методы. Модели. – М.: ООО Издательский дом "МВМ", 2003. – 264 с.
11. Tang H., Guo S., Huang L. Research and development on key models and technology of PDM system // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. – 2015. – V. 78. – №. 9-12. – P. 1865–1878.
12. Гродзенский С.Я., Калачева Е.А. Проблемы внедрения PDM-системы: мифы и факты // Стандарты и качество. – 2015. – №. 5. – С. 90-92.
13. Гродзенский Я.С., Овчинников С.А., Калачева Е.А. CALS-технологии в интегрированной информационной среде // Стандарты и качество. – 2014. – №. 3. С. – 38-41.
14. Шалумов А.С., Никишкин С.И., Носков В.Н. Введение в CALS-технологии: учеб. пособие. – Ковров: КГТА, 2002. – 137 с.
15. Сазонов А.А., Джамай В.В., Повеквечных С.А. Анализ эффективности внедрения CALS технологий (на примере отечественного авиастроения) // Организатор производства. – 2018. – №. 1. – С. 84-92.