CALS- технологии и информационные системы поддержки менеджмента процессов

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

 

ФГБОУ ВПО «Уральский государственный  экономический университет»

 

Центр дистанционного образования

 

 

 

Курсовая  работа

по дисциплине: Управление процессами.

по теме: CALS- технологии и информационные системы поддержки менеджмента процессов

 

 

 

 

 

 

 

 

Исполнитель: Щелконогова Е.Н.

Группа: УКП-09р

Преподаватель: Худякова Т.С.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ревда

2012

 

Содержание

 

Введение………………………………………………………………………..3

1. Основные положения и принципы CALS………………………………….5

2. Программное обеспечение CALS-технологий…………………………….8

3. CALS-технологии. Предпосылки…………………………………………..14

4. Революционный подход…………………………………………………….15

5. Преимущества CALS………………………………………………………..18

6. Возможности применения CALS(ИПИ) – технологий для информационной поддержки системы менеджмента качества вуза…………………………….23

6.1. CALS-технологий и единая интегрированной системы управления вуза……………………………………………………………………………….23

6.2 CAD/CAM/CAPP – системы…………………………………………..……26

6.3 Системы интегрированной логистической поддержки…………………...27

6.4 PDM-системы…………………………………………………………….…..27

6.5 Системы функционального моделирования и ре-инжиниринга бизнес-процессов (BPMR)……………………………………………………………….32

Заключение……………………………………………………………………….34

Список литературы………………………………………………………………35

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

CALS

Термин CALS (Continuous Acquisition and Lifecycle Support — непрерывная информационная поддержка поставок и жизненного цикла) означает совокупность принципов и технологий информационной поддержки жизненного цикла продукции на всех его стадиях. Русскоязычный аналог понятия CALS — Информационная Поддержка жизненного цикла Изделий (ИПИ). В последнее время за рубежом наряду с CALS используется также термин Product Lifecycle Management (PLM).

 

Цель внедрения CALS — минимизация  затрат в ходе жизненного цикла изделия, повышение его качества и конкурентоспособности.

 

CALS-технологии призваны  служить средством, интегрирующим  промышленные автоматизированные  системы в единую многофункциональную  систему. Целью интеграции автоматизированных  систем проектирования и управления  является повышение эффективности  создания и использования сложной  техники.

 

В чем выражается повышение эффективности?

Во-первых, повышается качество изделий за счет более полного учета имеющейся информации при проектировании и принятии управленческих решений. Так, обоснованность решений, принимаемых в автоматизированной системе управления предприятием (АСУП), будет выше, если ЛПР (лицо, принимающее решение) и соответствующие программы АСУП имеют оперативный доступ не только к базе данных АСУП, но и к базам данных других автоматизированных систем (САПР, АСТПП и АСУТП) и, следовательно, могут оптимизировать планы работ, содержание заявок, распределение исполнителей, выделение финансов и т.п. При этом под оперативным доступом следует понимать не просто возможность считывания данных из БД, но и легкость их правильной интерпретации, т.е. согласованность по синтаксису и семантике с протоколами, принятыми в АСУП. То же относится и к другим системам, например, технологические подсистемы должны с необходимостью воспринимать и правильно интерпретировать данные, поступающие от подсистем автоматизированного конструирования. Этого не так легко добиться, если основное предприятие и организации-смежники работают с разными автоматизированными системами.

 

Во-вторых, сокращаются материальные и временные затраты на проектирование и изготовление продукции. Применение CALS-технологий позволяет существенно сократить объемы проектных работ, так как описания ранее выполненных удачных разработок компонентов и устройств, многих составных частей оборудования, машин и систем, проектировавшихся ранее, хранятся в базах данных сетевых серверов, доступных любому пользователю CALS-технологии. Доступность опять же обеспечивается согласованностью форматов, способов, руководств в разных частях общей интегрированной системы. Кроме того, появляются более широкие возможности для специализации предприятий, вплоть до создания виртуальных предприятий, что также способствует снижению затрат.

 

В-третьих, существенно снижаются затраты на эксплуатацию, благодаря реализации функций интегрированной логистической поддержки. Существенно облегчается решение проблем ремонтопригодности, интеграции продукции в различного рода системы и среды, адаптации к меняющимся условиям эксплуатации и т.п.

Эти преимущества интеграции данных достигаются применением современных CALS-технологий.

Промышленные автоматизированные системы могут работать автономно, и в настоящее время так  обычно и происходит. Однако эффективность  автоматизации будет заметно  выше, если данные, генерируемые в одной  из систем, будут доступны в других системах, поскольку принимаемые  в них решения станут более обоснованными.

Чтобы достичь должного уровня взаимодействия промышленных автоматизированных систем требуется создание единого  информационного пространства в  рамках как отдельных предприятий, так и, что более важно, в рамках объединения предприятий. Единое информационное пространство обеспечивается благодаря унификации как формы, так и содержания информации о конкретных изделиях на различных этапах их жизненного цикла.

 

Унификация формы достигается  использованием стандартных форматов и языков представления информации в межпрограммных обменах и при документировании.

Унификация содержания, понимаемая как однозначная правильная интерпретация  данных о конкретном изделии на всех этапах его жизненного цикла, обеспечивается разработкой онтологий (метаописаний) приложений, закрепляемых в прикладных протоколах CALS.

Унификация перечней и  наименований сущностей, атрибутов  и отношений в определенных предметных областях является основой для единого  электронного описания изделия в CALS-пространстве.

 

1. Основные положения  и принципы CALS

Исторически по ряду объективных  и субъективных причин многие подсистемы САПР и АСУ создавались как  автономные системы, не ориентированные  на взаимодействие с другими АС. При этом каждая из АС успешно решает определенный круг задач отдельного этапа проектирования изделий или  помогает принимать решения по отдельным бизнес-процедурам этапов ЖЦИ. Но задача взаимодействия АС разных производителей и их подсистем зачастую не ставилась и не рассматривалась. Языки и форматы представления данных в разных программах не были согласованными, например, данные конструкторского проектирования не отвечали требованиям к входным данным для программ проектирования технологических процессов.

Негативные последствия  несогласованности лингвистического и информационного обеспечений  разных АС наиболее выпукло проявляются  при росте сложности систем, в  проектировании которых задействовано  несколько предприятий. Показательным  примером является попытка в 80-е  годы создания в США системы стратегической оборонной инициативы. Стало очевидным, что без информационного взаимодействия разных АС и их подсистем эффективность автоматизации оказывается низкой, а создание многих современных сложных технических изделий – неразрешимой проблемой.

 

Таким образом, дальнейший прогресс в области техники и промышленных технологий оказался в зависимости  от решения проблем интеграции АС путем создания единого информационного  пространства управления, проектирования, производства и эксплуатации изделий. Ответом на возникшие проблемы стало  создание методологии компьютерного  сопровождения и информационной поддержки промышленных изделий  на всех этапах их жизненного цикла. Эта  методология получила название CALS.

 

К основным целям CALS относится прежде всего создание принципиальной возможности дальнейшего технического прогресса по пути разработки и производства усложняющихся промышленных изделий. Но CALS позволяет повысить эффективность разработки и изготовления также большинства традиционных изделий, что выражается в повышении качества, в сокращении материальных и временных затрат как на проектирование и производство, так и на эксплуатацию изделий.

 

Первоначально CALS создавалась  как совокупность методов и средств  решения логистических задач  и аббревиатура CALS расшифровывалась как Computer Aided Logistics Systems. В дальнейшем сфера применения CALS расширилась и охватила все стороны информационной поддержки промышленных изделий, включая проектирование, управление предприятиями и технологическими процессами. Соответственно CALS получила новую интерпретацию и стала рассматриваться как Continuous Acquisition and Lifecycle Support. В качестве русскоязычного эквивалента CALS принято сокращение ИПИ – информационная поддержка изделий.

 

Что же такое CALS в современном понимании?

 

Существует и используется несколько толкований.

В широком смысле слова CALS = это методология создания единого  информационного пространства промышленной продукции, обеспечивающего взаимодействие всех промышленных автоматизированных систем. В этом смысле предметом CALS являются методы и средства как взаимодействия разных АС и их подсистем, так и  сами АС с учетом всех видов их обеспечения. Практически синонимом CALS в этом смысле становится термин PLM (Product Lifecycle Management), широко используемый в последнее время ведущими производителями АС.

В узком смысле слова CALS –  это технология интеграции различных АС со своими лингвистическим, информационным, программным, математическим, методическим, техническим и организационным видами обеспечения.

К лингвистическому обеспечению CALS относятся языки и форматы  данных о промышленных изделиях и  процессах, используемые для представления  и обмена информацией между АС и их подсистемами на различных этапах ЖЦИ.

Информационное обеспечение  составляют базы данных, включающие сведения о промышленных изделиях, используемые разными системами в процессе проектирования, производства, эксплуатации и утилизации продукции. В состав информационного обеспечения входят также серии международных и  национальных CALS стандартов и спецификаций.

Программное обеспечение CALS представлено программными комплексами, предназначенными для поддержки  единого информационного пространства этапов ЖЦИ. Это прежде всего системы управления документами и документооборотом, системы PDM, средства разработки интерактивных электронных технических руководств и некоторые другие.

Математическое обеспечение CALS включает методы и алгоритмы создания и использования моделей взаимодействия различных систем в CALS-технологиях. Среди этих методов, в первую очередь, следует назвать методы имитационного  моделирования сложных систем, методы планирования процессов и распределения ресурсов.

Методическое обеспечение CALS представлено методиками выполнения таких процессов, как параллельное (совмещенное) проектирование и производство, структурирование сложных объектов, их функциональное и информационное моделирование, объектно-ориентированное проектирование, создание онтологий приложений.

К техническому обеспечению CALS относят аппаратные средства получения, хранения, обработки, визуализации данных при информационном сопровождении  изделий. Взаимодействие разных частей виртуальных предприятий и систем, поддерживающих разные этапы ЖЦИ, происходит через линии передачи данных и  сетевое коммутирующее оборудование. При этом широко используются возможности  Internet и Web-технологий. Однако используемые технические средства не являются специфическими для CALS.

Организационное обеспечение CALS представлено различного рода документами, совокупностью соглашений и инструкций, регламентирующих роли и обязанности  участников жизненного цикла промышленных изделий.

При реализации целей и  задач CALS необходимо соблюдать следующие основные принципы:

• информационная поддержка всех этапов ЖЦИ;

• единство представления  и интерпретации данных в процессах  информационного обмена между АС и их подсистемами, что обусловливает разработку онтологий приложений и соответствующих языков представления данных;

• доступность информации для всех участников ЖЦИ в любое  время и в любом месте, что  обусловливает применение современных  телекоммуникационных технологий;

• унификация и стандартизация средств взаимодействия АС и их подсистем;

• поддержка процедур совмещенного (параллельного) проектирования изделий.

 

2.Программное обеспечение CALS-технологий

 

Программное обеспечение CALS-технологий должно выполнять те функции, которые  обеспечивают создание и поддержку  интегрирующей информационной среды для промышленных автоматизированных систем.

 

Во-первых, это функции управления данными, разделяемыми разными автоматизированными системами и подсистемами на этапах жизненного цикла изделий. Эти функции в настоящее время выполняют системы управления жизненным циклом PLM или на этапе проектирования — системы управления проектными данными PDM.

 

Во-вторых, это функции управления данными и программами в распределенной сетевой среде, включая функции защиты информации. Эти функции реализуются в технологиях распределенных вычислений таких, как удаленный вызов процедур RPC, архитектура на основе посредников объектных запросов CORBA, объектная модель COM/DCOM, технология SOAP и др. На базе COM/DCOM фирма Microsoft развивает совокупность средств под названием DNA-архитектура (Distributed interNet Application). Эти средства включают целую гамму инструментов, таких как ActiveX, HTML, SQL Server, OLE и др. Применительно к промышленным приложениям эта архитектура получила название DNA for Manufacturing (DNA-M). Использование DNA-M позволяет разработчикам CALS-средств сконцентрировать усилия на решении специфичных задач и не тратить время на реализацию взаимодействия в сетевой среде. Особенно важную роль DNA-M сыграет в интеграции нижних уровней управления производством с системами ERP.