CALS-teknologjitë janë Koncepti dhe përkufizimi, qëllimi i aplikimit

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2023-12-17 10:40

Në historinë e zhvillimit të sistemeve të prodhimit industrial, ndodhën ngjarje që krijuan parakushtet për një kërcim revolucionar në teknologji. Dhe për faktin e ekzistencës së tyre, ato çuan në një ndryshim në pamjen jo vetëm të ndërmarrjeve ku kryheshin procese inovative, por edhe të gjithë botës. Krijimi i motorit të parë me avull ishte shtysa fillestare për shfaqjen e makinave dhe mekanizmave teknologjikë, të cilat njëqind vjet më vonë u shndërruan në pajisje moderne për prodhimin e produkteve. Zbulimi i induksionit elektromagnetik u bë baza e një baze të re elementare, që nga ndërtimi i baterive të para të rikarikueshme e deri te kompjuterët modernë, telefonat dhe pjesa elektrike e pajisjeve të ndryshme. Prezantimi nga Henry Ford i linjave të para të montimit për automobila vendosi prirjen për ndërmarrjet e mëdha për dekadat e ardhshme. Metodat dhe konceptet e Toyota "Lean Manufacturing" kanë bërë të mundur krijimin e sistemeve fleksibël, të personalizuara me konsum minimal të burimeve dhe cilësi maksimale të produktit. Në fakt, bëhet fjalë për revolucione industriale në fushën e prodhimit dhe ofrimit të shërbimeve.

Zhvillimi intensiv i informacionitteknologjitë në fushën e komunikimit dhe komunikimit, dizajnimi i sistemeve komplekse dhe zhvillimi i teknologjive të reja të menaxhimit të informacionit krijuan parakushtet për shfaqjen e inovacioneve të mëposhtme - këto janë teknologjitë CALS.

Rëndësia e aplikimit

Sot, praktikisht nuk ka lloje të veprimtarisë njerëzore pa përdorimin e rezultateve të zhvillimit të informacionit. Mjekësia, industria e lehtë dhe e rëndë, industria e lojërave, aktivitetet shkencore dhe novatore - produkte të ndryshme softuerike lehtësojnë proceset dhe shpesh janë elementi i tyre kritik.

Thellimi i mëtejshëm i informatizimit të sferave të veprimtarisë së ndërmarrjeve industriale sot është një kusht i rëndësishëm për zhvillimin e suksesshëm të ekonomisë. Proceset inteligjente inxhinierike, proceset e automatizuara për administrimin e aktiviteteve prodhuese të një ndërmarrje, së bashku me ri-pajisjen e saj teknike dhe krijimin e proceseve inovative teknologjike të kompjuterizuara, lejojnë në një masë të madhe formimin e prodhimit optimal me burime intensive me zbulimin e plotë të potencialit industrial.

Metodat dhe qasjet progresive për menaxhimin e prodhimit që janë shfaqur në dekadat e fundit zakonisht quhen teknologji logjistike. Kjo për faktin se logjistika eksploron dhe formon flukse të ndryshme në aktivitetet prodhuese dhe organizative, të cilat përfshijnë struktura materiale, financiare dhe informacioni. Prandaj, është më e saktë të flasim për teknologjitë CALS në logjistikë.

Dallimi kryesor i kësaj qasjeje është krijimi i një sistemi menaxhimi që automatizon jo lloje të caktuara të punës, funksioneve dhe detyrave, por ju lejon të zyrtarizoni të gjitha proceset e ndërmarrjes - projektimin, prodhimin, furnizimin, shitjet, pas -shërbimi i shitjeve.

Historia e Krijimit

Në terma të përgjithshëm, teknologjia CALS është procesi i krijimit të një hapësire të vetme informacioni në një sistem mbështetës të ciklit të jetës së një produkti të vetëm. Me zhvillimin e sistemeve të prodhimit, u bë i nevojshëm zhvillimi i mekanizmave dhe procedurave për shkëmbimin e shpejtë të të dhënave midis subjekteve të ndryshme të marrëdhënieve të prodhimit në faza të ndryshme të përdorimit të produkteve.

Fillimisht, ky koncept u zbatua në ushtrinë amerikane për të zvogëluar sasinë e dokumenteve, për të rritur efikasitetin e reagimeve midis klientëve dhe furnizuesve të armëve dhe municioneve, për të përmirësuar menaxhimin e sistemit dhe për të zvogëluar kostot e përgjithshme për zonën e informacionit. Vetë shkurtesa CALS qëndronte për "Mbështetje për furnizimin me kompjuter".

Duke pasur një efikasitet të arsyeshëm (sipas të dhënave eksperimentale, produktiviteti i punës është rritur ndjeshëm dhe humbjet operative janë ulur), me kalimin e kohës, teknologjitë CALS dhe sistemet CALS kanë zgjeruar ndjeshëm fushën e tyre të veprimtarisë. Degë të ndryshme të inxhinierisë mekanike, sektorëve të ndërtimit dhe transportit, zona e zhvillimit të projekteve të industrive të teknologjisë së lartë. Për më tepër, nëse fillimisht aplikimi ishte i kufizuar në prodhim dhe funksionim, tani koncepti ishte i vlefshëmnë të gjitha fazat e ciklit jetësor të produktit - nga analiza e tregut deri te procesi i asgjësimit për shkak fizik ose vjetërsimi.

Sot, përdorimi i teknologjive CALS është bërë një strategji ndërkombëtare për menaxhimin e proceseve elektronike pa letra në nivele të ndryshme të ciklit jetësor të produktit. Ka disa dhjetëra organizata që koordinojnë aspektet e zhvillimit të këtyre sistemeve në nivel shtetesh dhe aleancash të ndryshme (për shembull, Aleanca e Atlantikut të Veriut).

Një përmbledhje e shkurtër

Parimet kryesore të teknologjive CALS bazohen në kontrollin dhe organizimin e fazave të ekzistencës së produktit. Këto përfshijnë:

• siguro menaxhimin e sistemit (përdorimin e hapësirave të veçanta të informacionit);
• minimizimi i kostos në të gjitha fazat;
• përdorimi i mekanizmave standardë për përshkrimin e objekteve të menaxhuara (integrimi i flukseve të informacionit);
• diferencimi i elementeve të programit bazuar në përdorimin e standardeve të përbashkëta (ndërfaqet e të dhënave dhe aksesit) dhe përdorimin e platformave mbi baza komerciale;
• përfaqësim i informacionit në baza pa letra me përparësi të përdorimit të një nënshkrimi elektronik;
• inxhinieri e lidhur e të gjitha proceseve;
• rregullim dhe përmirësim i vazhdueshëm për të krijuar një model menaxhimi optimal.

Krijimi i një plani informacioni përfshin zgjidhjen e një problemi në dy nivele:

• automatizimi i elementeve individuale të prodhimit dhe formimi i flukseve të menaxhimit të informacionit përkatëstë dhëna;
• përbërja e blloqeve të ndryshme informacioni (që përveç përftimit të një mjedisi informacioni homogjen, garanton edhe përbërjen e strategjisë së përgjithshme të ndërmarrjes).

Zhvillimi në kohë dhe i vazhdueshëm i teknologjive CALS është një kusht i domosdoshëm për zhvillimin teknik të sistemit të prodhimit.

Përfitimet e një mjedisi të integruar përfshijnë:

• mbrojti të dhënat me kalimin e kohës (siguro integritetin);
• sigurimi i aksesit në informacion për të gjithë pjesëmarrësit e projektit, pavarësisht nga pozicioni i tyre në hapësirë;
• minimizimi i humbjes së të dhënave;
• fleksibiliteti i sistemit për t'iu përgjigjur rregullimeve të bëra (ndryshimet janë të disponueshme pothuajse menjëherë në të gjithë sistemin);
• rritje e xhiros së përpunimit;
• Dizajn dhe platforma mbështetëse të fuqishme dhe të larmishme.

Përparësitë e teknologjisë CALS në inxhinierinë mekanike

Perspektivat për përdorimin e CALS në ndërmarrjet industriale qëndrojnë në formimin e një mjedisi të specializuar organizativ dhe informacioni që lejon:

• të rrisë ndjeshëm nivelin e bashkëpunimit ndërmjet industrive të ndryshme për shkak të standardeve uniforme të përpunimit të informacionit;
• zvogëlojnë ndikimin e vendndodhjes territoriale të ndërmarrjeve dhe në këtë mënyrë kufizojnë ndikimin e distancave në efektivitetin e ndërveprimit;
• krijoni elementë të prodhimit virtual që ju lejojnë të kontrolloni projektimin, prodhimin dhe funksionimin e produkteve në nivelin e detyrave praktike individuale;
• mbroni rezultatet e punës bazuar nëvazhdimësia e rezultateve të punës në të gjitha fazat e ciklit jetësor të produktit;
• optimizo kostot duke reduktuar shkresat;
• përdor "transparencën" e proceseve të menaxhimit dhe kontrollit, falë zhvillimit të modeleve të integruara;
• krijoni mbështetje të fuqishme informacioni për të gjitha fazat e ciklit të prodhimit;
• krijoni një sistem të përbashkët standardizimi të informacionit të produktit;
• siguro nivelin e kërkuar të cilësisë së produktit.

Zbatimi i bazave të teknologjive CALS është jashtëzakonisht i rëndësishëm për ruajtjen e nivelit të zhvillimit të ndërmarrjes me tendencat moderne në arenën industriale ndërkombëtare.

Qasje të përgjithshme për krijimin e infrastrukturës së informacionit

Mekanizmi kryesor për projektimin dhe përshtatjen e mëvonshme të produkteve në prodhimin serik është përgatitja teknike e prodhimit. Si rregull, ai zbatohet në tre faza kryesore - zhvillimi i dizajnit dhe dokumentacioni grafik, zhvillimi i teknologjisë dhe përgatitja e sistemit të prodhimit, si dhe zgjedhja e opsioneve optimale të dizajnit dhe teknologjisë nga pikëpamja e efikasitetit ekonomik. Kjo procedurë, që nga momenti kur u përdor në ndërmarrjet mbrojtëse të BRSS në mesin e viteve '60, është bërë e njohur për sistemet e sektorit civil. Falë përdorimit të tij, koha për projektimin dhe përgatitjen për funksionimin e strukturave të reja është reduktuar ndjeshëm, dhe niveli i besueshmërisë së produktit është më shumë se dyfishuar. Në të njëjtën kohë, domethënëserezultatet e sigurimit të cilësisë.

Teknologjia moderne kompjuterike ka mjete dhe qasje që ju lejojnë të konsolidoni të gjitha të dhënat e prodhimit dhe t'i paraqisni ato në formën e një modeli elektronik. Kjo lehtëson analizat inxhinierike, krijimin e specifikimeve të ndryshme të projektimit (teknologjike), zhvillimin e manualeve teknike dhe katalogëve të zgjidhjeve teknike të gatshme. CALS, teknologjitë e informatizimit të IHD-ve janë një prirje e përgjithshme në zhvillimin e sistemeve të projektimit të prodhimit.

Zonat e kërkimit

Shembuj të teknologjive CALS janë metodat e projektimit të prodhimit dixhital që mbështesin menaxhimin e ciklit të jetës së produktit (Product LifecycleManagement) - të ashtuquajturat sisteme PLM.

Këto përfshijnë klasat e mëposhtme të sistemeve:

• CAD - (Computer Aided Design) - zgjidhja e problemeve të projektimit të produkteve dhe elementeve; modelimi i objekteve në plan (modeli 2D) dhe në hapësirë (modeli 3D); mjete për marrjen e vizatimeve; arkivat e të dhënave mbi elementët strukturorë dhe krijimi i shablloneve të dokumenteve.
• CAE - (Inxhinieri me ndihmën e kompjuterit) - studimi i vetive të objekteve (gjatë prodhimit dhe funksionimit); krijimi i sistemeve të verifikimit për analizën e objektit sipas modelit të zhvilluar; optimizimi i parametrave të objektit sipas kushteve dhe kufizimeve të specifikuara.
• CAM - (Computer Aided Manufacturing) - programim i kontrollorëve të makinerive CNC; studimi i opsioneve të trajektores së veglave sipas algoritmeve të sipërfaqes së përpunuar; analiza e konflikteve gjeometrike; përshtatja me pajisje.
• PDM -(Product Data Management) - ruajtja e të dhënave dhe kontrolli i dokumentacionit; krijimi i një arkivi të mostrave; sigurimin e aksesit në informacion dhe mbrojtjen e tij.

Menaxhimi i burimeve të ndërmarrjes

Një funksion tjetër i rëndësishëm i metodave llogaritëse është menaxhimi në kohë reale i burimeve të ndryshme dhe flukseve të ndërmarrjeve - logjistika, financiare, magazinimi, personeli, planifikimi dhe marketingu. Sistemet që zbatojnë detyrat e mësipërme quhen sisteme ERP (Enterprise Resource Planning - Enterprise Resource Management).

Sisteme të tilla përfaqësojnë një metodologji të re për menaxhimin e teknologjive CALS, e cila zbaton funksionalitetin e kërkuar bazuar në një infrastrukturë të veçantë informacioni.

Funksionet tipike të kësaj klase produktesh softuerike përfshijnë:

• krijimi dhe kontrolli i specifikimeve të ndryshme (ju lejon të përcaktoni produktin përfundimtar, të merrni parasysh të gjitha burimet e nevojshme për prodhim);
• menaxhimi i shitjeve (parashikimi i shitjeve të produktit bazuar në planet e shitjeve);
• analiza e nevojës për materiale (përcaktimi i madhësisë së loteve dhe kohërave të dorëzimit, grupeve specifike të lëndëve të para dhe përbërësve);
• organizimi i aktiviteteve të prokurimit (formimi i kontratave të furnizimit, optimizimi i aktiviteteve të magazinës së ndërmarrjes);
• planifikimi i shfrytëzimit të kapaciteteve prodhuese (në nivel të të gjithë ndërmarrjes dhe punëtorive apo vendeve të punës individuale);
• kontrolli i burimeve financiare (kontabilitetidhe auditimi financiar).

Vini re se teknologjitë e paraqitura CALS janë baza konceptuale e mbështetjes së informacionit për ciklin jetësor të krijimit dhe funksionimit të produkteve. Që tregon efikasitetin maksimal kur bashkohen të dy sistemet (PLM dhe ERP).

Përdorimi i sistemit

CALS-teknologjitë janë, para së gjithash, një metodë e mbështetjes së informacionit për proceset e biznesit, e cila ka gjetur aplikimin e saj në fusha të ndryshme të veprimtarisë prodhuese. Efektiviteti i shpërndarjes dhe përdorimit të tij bazohet në zhvillimin sistematik të një mjedisi të përshtatshëm informacioni. Për të arritur këtë qëllim, një kusht i domosdoshëm është përdorimi i qasjeve të veçanta kompozicionale për formimin e sistemeve të reja mbështetëse.

Një shembull i një kompanie të tillë në tregun rus është Qendra Kërkimore për teknologjitë CALS "Logjistika e Aplikuar". Detyrat kryesore të kompanisë qëndrojnë në rrafshin e platformave progresive dhe standardeve për përdorimin e tyre. Aktivitetet kryesore janë: zbatimi i monitorimit operacional të të dhënave të ndryshme të projektimit dhe minimizimi i humbjeve të produktit.

Qendra Kërkimore për teknologjitë CALS - zhvillues i disa platformave të njohura autori. Le të bëjmë një përmbledhje të shkurtër të tyre.

Klasa e aplikimit PDM

Përfaqëson një burim të dhënash bazuar në modele që janë formalizuar nga standardet e veçanta ndërkombëtare ISO.

Veçoritë më të zakonshme përfshijnë:

• kontrolli i informacionit rreth vetive kryesore të strukturave;
• pajisja kërkimore përndryshimet e mëvonshme të sistemit;
• analizë e pajtueshmërisë me parimet e logjistikës;
• mbledhja e të dhënave për parametrat e komponentit cilësor të produkteve;
• operacionet e grupit të kontrollit;
• sigurimi i ndërveprimit të grupeve të elementeve (CAD-CAM, etj.).

Siç mund ta shihni, përdorimi i teknologjive CALS siguron kontroll të plotë të produktit në nivelin e bazës elementare të dizajnit.

Karakteristika shtesë:

• operimi dhe kontrolli i listave të klasifikuesve (bankat e të dhënave referuese);
• menaxhimi i informacionit të prodhimit;
• menaxhoni parametrat e produktit në kohë reale;
• zhvillimi i diagrameve të pemëve të strukturës së ndryshueshme të produkteve;
• punuar me modelet e strukturave sipas opsioneve të mëparshme;
• analiza e karakteristikave të elementeve sipas treguesve të ndryshëm;
• paraqitja e produktit me dokumentacion: modele, vizatime, informacione tekstuale, tabela të dhënash;
• punon me arkivat;
• formimi i specifikimeve dhe deklaratave;
• menaxhimi i të dhënave të proceseve teknologjike, pajisjeve, veglave;
• detaje e teknologjisë së prodhimit (rrugët, operacionet, tranzicionet);
• analiza e ndërveprimit të fazave të teknologjisë me bazën elementare të dizajnit;
• përcaktimi i normave të konsumit të burimeve të ndryshme në sistem;
• vizualizimi i elementeve të teknologjisë për marrjen e një mjeti;
• ndrysho kontrollin sipas metodave të përpunimit;
• menaxhimi i operacioneve;
• sigurimi i aksesit në të dhëna;
• barazimi i të dhënave me e-mailnënshkrime;
• kontroll i cilësisë;
• sigurimi i funksionimit të motorit të kërkimit inteligjent;
• ndryshueshmëria e llojeve të ekranit, etj.

Siç mund ta shihni, numri dhe përmbajtja e funksioneve është e mjaftueshme për të marrë informacion të plotë për një analizë të plotë të procesit në fjalë.

Ndërtues i udhëzuesit teknik

Puna me dokumentacion në lidhje me funksionimin e sistemeve komplekse. Ai bazohet në kërkesat ndërkombëtare që rregullojnë çështjet e mbështetjes logjistike për produktet. Ideja kryesore e standardit është të punojë me një grup njësish informacioni. Koncepti kryesor është modulariteti i dokumentacionit. Informacioni është i fragmentuar duke përdorur kode speciale. Fushëveprimi - çdo lloj transporti, pajisje ushtarake, pajisje.

Ofrohet përshtatje fleksibël ndaj kushteve në ndryshim. Kompleksi është i përshtatshëm si për ndërmarrjet mëmë ashtu edhe për ndërmarrjet e ndërlidhura (prodhuesit e materialeve, komponentëve).

Suite LSA

Është një grup procedurash që zbaton në kohë mbështetjen logjistike të sistemeve të prodhimit. Ju lejon të zgjidhni një sërë detyrash, të tilla si përcaktimi i besueshmërisë së kritikës së dështimeve, krijimi i një modeli funksional të mirëmbajtjes, përcaktimi i numrit të kërkuar të pjesëve rezervë.

ATLAS

Një platformë e specializuar e krijuar posaçërisht për përpunimin e të dhënave mbi funksionimin e sistemeve teknike të aviacionit. Siguria e specifikuar sigurohet nga monitorimi i vazhdueshëm i shtetit. Analiza e kryer dhe përmirësimet e mëvonshme bëjnë të mundur që në mënyrë të konsiderueshmekursime në kosto.

Shembuj përdorimi

Teknologjitë CALS në Rusi përdoren nga shumë ndërmarrje vendase, si në sektorin civil ashtu edhe atë ushtarak. Dokumentacioni elektronik përdoret për shumë produkte. Për shembull, në aviacionin për avionë, helikopterë, motorë avionësh dhe komponentë. Përveç kësaj, zhvillimi i sistemeve të navigimit, komunikimeve telefonike dhe radiofonike dhe sistemeve të kontrollit është duke u zhvilluar. Ato përdoren në projektimin dhe zhvillimin e pajisjeve të automobilave. Elementet e sistemit përdoren në Uzinën Mekanike Voronezh, korporatën shtetërore "Rosatom", NPP "Aerosila", OJSC "Russian Railways" dhe të tjerë. Siç mund ta shihni, shembujt e teknologjisë CALS janë mjaft të larmishëm.

Përfundim

Menaxhimi i teknologjive CALS është një detyrë aktuale dhe moderne me të cilën përballen organizatat. Në epokën e informatizimit total, prania e hapësirave të informacionit lokal dhe global është një strategji kryesore zhvillimi. Standardet CALS, të bazuara në një sërë sistemesh softuerësh, janë baza për krijimin e produkteve moderne të teknologjisë së lartë të prodhuara nga sisteme të automatizuara prodhimi.

Ka ardhur koha për elemente thelbësisht të reja të organizimit të prodhimit, të cilat bazohen në proceset e menaxhimit nga fundi në fund dhe në futjen e vendeve të automatizuara të punës në mjedisin e projektimit dhe teknologjik. Dhe megjithëse kalimi nga pajisjet teknologjike të vjetruara në veglat e makinerive me kontroll numerik dheqendrat e përpunimit me shumë boshte (dhe këto janë të gjitha teknologji CALS) kërkojnë kosto të mëdha intelektuale, materiale dhe financiare, të gjitha ndërmarrjet që duan të përmbushin frymën e kohës duhet të shkojnë në këtë mënyrë.