CALS-technologies ay Konsepto at kahulugan, layunin ng aplikasyon

2024 May -akda: Howard Calhoun | [email protected]. Huling binago: 2023-12-17 10:43

Sa kasaysayan ng pag-unlad ng mga industriyal na sistema ng produksyon, naganap ang mga kaganapan na lumikha ng mga kinakailangan para sa isang rebolusyonaryong paglukso sa teknolohiya. At sa pamamagitan ng katotohanan ng kanilang pag-iral, humantong sila sa isang pagbabago sa hitsura ng hindi lamang mga negosyo kung saan isinasagawa ang mga makabagong proseso, kundi pati na rin ng buong mundo. Ang paglikha ng unang steam engine ay ang paunang impetus para sa paglitaw ng mga teknolohikal na makina at mekanismo, na pagkalipas ng isang daang taon ay naging modernong kagamitan para sa paggawa ng mga produkto. Ang pagtuklas ng electromagnetic induction ay naging batayan ng isang bagong elemental na base, mula sa pagtatayo ng mga unang rechargeable na baterya hanggang sa mga modernong kompyuter, telepono at elektrikal na bahagi ng iba't ibang device. Ang pagpapakilala ni Henry Ford ng mga unang linya ng pagpupulong para sa mga sasakyan ay nagtakda ng trend para sa malalaking negosyo sa mga darating na dekada. Ang mga pamamaraan at konsepto ng "Lean Manufacturing" ng Toyota ay naging posible upang lumikha ng nababaluktot, pinasadyang mga sistema na may kaunting pagkonsumo ng mapagkukunan at pinakamataas na kalidad ng produkto. Sa katunayan, pinag-uusapan natin ang tungkol sa mga rebolusyong pang-industriya sa larangan ng produksyon at pagbibigay ng mga serbisyo.

Masinsinang pagbuo ng impormasyonang mga teknolohiya sa larangan ng komunikasyon at komunikasyon, pagdidisenyo ng mga kumplikadong sistema at pagbuo ng mga bagong teknolohiya sa pamamahala ng impormasyon ay lumikha ng mga kinakailangan para sa paglitaw ng mga sumusunod na inobasyon - ito ay mga teknolohiyang CALS.

Kaugnayan ng aplikasyon

Sa ngayon, halos walang mga uri ng aktibidad ng tao nang hindi ginagamit ang mga resulta ng pagbuo ng impormasyon. Medisina, magaan at mabibigat na industriya, industriya ng paglalaro, siyentipiko at makabagong aktibidad - iba't ibang mga produkto ng software ang nagpapadali sa mga proseso, at kadalasan ang mga ito ay kritikal na elemento.

Ang karagdagang pagpapalalim ng impormasyon ng mga spheres ng aktibidad ng mga industriyal na negosyo ngayon ay isang mahalagang kondisyon para sa matagumpay na pag-unlad ng ekonomiya. Ang mga intelihente na proseso ng engineering, mga automated na proseso para sa pamamahala ng mga aktibidad ng produksyon ng isang negosyo, kasama ang mga teknikal na kagamitang muli nito at ang paglikha ng mga makabagong computerized na teknolohikal na proseso, ay nagbibigay-daan sa isang malaking lawak upang bumuo ng pinakamainam na mapagkukunan-intensive na produksyon na may ganap na pagsisiwalat ng potensyal na pang-industriya.

Ang mga progresibong pamamaraan at diskarte sa pamamahala ng produksyon na lumitaw sa mga nakalipas na dekada ay karaniwang tinutukoy bilang mga teknolohiyang logistik. Ito ay dahil sa katotohanan na ang logistik ay nagsasaliksik at bumubuo ng iba't ibang daloy sa produksyon at mga aktibidad sa organisasyon, na kinabibilangan ng mga istrukturang materyal, pananalapi at impormasyon. Samakatuwid, mas tamang pag-usapan ang tungkol sa mga teknolohiyang CALS sa logistik.

Ang pangunahing pagkakaiba ng diskarteng ito ay ang lumikha ng isang sistema ng pamamahala na nag-automate ng hindi ilang uri ng trabaho, pag-andar at gawain, ngunit nagbibigay-daan sa iyo na gawing pormal ang lahat ng mga proseso ng negosyo - disenyo, produksyon, supply, benta, pagkatapos -serbisyo sa pagbebenta.

Kasaysayan ng Paglikha

Sa pangkalahatan, ang CALS-technology ay ang proseso ng paglikha ng isang espasyo ng impormasyon sa iisang sistema ng suporta sa life cycle ng produkto. Sa pagbuo ng mga sistema ng produksyon, naging kinakailangan na bumuo ng mga mekanismo at pamamaraan para sa mabilis na pagpapalitan ng data sa pagitan ng iba't ibang paksa ng mga relasyon sa produksyon sa iba't ibang yugto ng paggamit ng mga produkto.

Sa una, ang konseptong ito ay ipinatupad sa militar ng US upang bawasan ang dami ng papeles, pataasin ang kahusayan ng feedback sa pagitan ng mga customer at mga supplier ng mga armas at bala, pagbutihin ang pamamahala ng system at bawasan ang kabuuang gastos para sa lugar ng impormasyon. Ang abbreviation na CALS mismo ay nakatayo para sa "Computer Supply Support".

Ang pagkakaroon ng makatwirang kahusayan (ayon sa pang-eksperimentong data, ang produktibidad ng paggawa ay tumaas nang malaki at ang mga pagkalugi sa pagpapatakbo ay bumaba), sa paglipas ng panahon, ang mga teknolohiyang CALS at mga sistema ng CALS ay lubos na pinalawak ang kanilang larangan ng aktibidad. Iba't ibang mga sangay ng mechanical engineering, construction at transport sector, ang lugar ng pag-unlad ng proyekto ng mga high-tech na industriya. Bukod dito, kung sa una ang aplikasyon ay limitado sa produksyon at operasyon, ngayon ang konsepto ay wastosa lahat ng yugto ng ikot ng buhay ng produkto - mula sa pagsusuri sa merkado hanggang sa proseso ng pagtatapon dahil sa pisikal o pagkaluma.

Ngayon, ang paggamit ng mga teknolohiya ng CALS ay naging isang cross-national na diskarte para sa walang papel na pamamahala ng elektronikong proseso sa iba't ibang antas ng ikot ng buhay ng produkto. Mayroong ilang dosenang organisasyon na nag-uugnay sa mga aspeto ng pagbuo ng mga sistemang ito sa antas ng iba't ibang estado at alyansa (halimbawa, ang North Atlantic Alliance).

Isang maikling buod

Ang mga pangunahing prinsipyo ng CALS-technologies ay batay sa kontrol at pagsasaayos ng mga yugto ng pagkakaroon ng produkto. Kabilang dito ang:

• tiyakin ang pamamahala ng system (paggamit ng mga espesyal na espasyo ng impormasyon);
• pagbawas ng gastos sa lahat ng yugto;
• paggamit ng mga karaniwang mekanismo para sa paglalarawan ng mga pinamamahalaang bagay (pagsasama-sama ng mga daloy ng impormasyon);
• differentiation ng mga elemento ng program batay sa paggamit ng mga karaniwang pamantayan (data at access interface) at ang paggamit ng mga platform sa komersyal na batayan;
• representasyon ng impormasyon sa walang papel na batayan na may priyoridad ng paggamit ng electronic signature;
• kaugnay na engineering ng lahat ng proseso;
• tuloy-tuloy na pagsasaayos at pagpapabuti upang makalikha ng pinakamainam na modelo ng pamamahala.

Ang paggawa ng isang information plane ay kinabibilangan ng paglutas ng problema sa dalawang antas:

• automation ng mga indibidwal na elemento ng produksyon at ang pagbuo ng mga nauugnay na daloy ng pamamahala ng impormasyondata;
• komposisyon ng iba't ibang bloke ng impormasyon (na, bilang karagdagan sa pagkuha ng homogenous na kapaligiran ng impormasyon, ginagarantiyahan din ang komposisyon ng pangkalahatang diskarte ng enterprise).

Ang napapanahon at tuluy-tuloy na pag-unlad ng mga teknolohiya ng CALS ay isang kinakailangang kondisyon para sa teknikal na pag-unlad ng sistema ng produksyon.

Ang mga benepisyo ng pinagsamang kapaligiran ay kinabibilangan ng:

• protektahan ang data sa paglipas ng panahon (tiyakin ang integridad);
• pagbibigay ng access sa impormasyon para sa lahat ng mga kalahok sa proyekto, anuman ang kanilang posisyon sa espasyo;
• minimizing data loss;
• kakayahang umangkop ng system upang tumugon sa mga pagsasaayos na ginawa (mga pagbabago ay available halos kaagad sa buong system);
• pagtaas ng processing throughput;
• Makapangyarihan at magkakaibang disenyo at mga platform ng suporta.

Mga kalamangan ng teknolohiya ng CALS sa mechanical engineering

Ang mga prospect para sa paggamit ng CALS sa mga pang-industriyang negosyo ay nakasalalay sa pagbuo ng isang espesyal na kapaligiran ng organisasyon at impormasyon na nagbibigay-daan sa:

• makabuluhang tumaas ang antas ng kooperasyon sa pagitan ng iba't ibang industriya dahil sa pare-parehong pamantayan ng pagproseso ng impormasyon;
• bawasan ang impluwensya ng teritoryal na lokasyon ng mga negosyo at sa gayon ay limitahan ang impluwensya ng mga distansya sa pagiging epektibo ng pakikipag-ugnayan;
• lumikha ng mga virtual na elemento ng produksyon na nagbibigay-daan sa iyong kontrolin ang disenyo, produksyon at pagpapatakbo ng mga produkto sa antas ng mga indibidwal na praktikal na gawain;
• protektahan ang mga resulta ng trabaho batay sapagpapatuloy ng mga resulta ng trabaho sa lahat ng yugto ng ikot ng buhay ng produkto;
• i-optimize ang mga gastos sa pamamagitan ng pagbabawas ng mga papeles;
• gamitin ang "transparency" ng mga proseso ng pamamahala at kontrol, salamat sa pagbuo ng mga pinagsama-samang modelo;
• lumikha ng mahusay na suporta sa impormasyon para sa lahat ng yugto ng ikot ng produksyon;
• lumikha ng karaniwang sistema ng standardisasyon ng impormasyon ng produkto;
• tiyakin ang kinakailangang antas ng kalidad ng produkto.

Ang paglalapat ng mga pangunahing kaalaman ng CALS-technologies ay lubhang mahalaga para mapanatili ang antas ng pag-unlad ng enterprise na may mga modernong uso sa internasyonal na industriyal na arena.

Mga pangkalahatang diskarte sa paglikha ng imprastraktura ng impormasyon

Ang pangunahing mekanismo para sa disenyo at kasunod na pagbagay ng mga produkto sa serial production ay ang teknikal na paghahanda ng produksyon. Bilang isang patakaran, ito ay ipinatupad sa tatlong pangunahing yugto - pag-unlad ng disenyo at graphic na dokumentasyon, pag-unlad ng teknolohiya at paghahanda ng sistema ng produksyon, pati na rin ang pagpili ng pinakamainam na mga pagpipilian sa disenyo at teknolohiya mula sa punto ng view ng kahusayan sa ekonomiya. Ang pamamaraang ito, mula sa sandaling ginamit ito sa mga negosyo ng pagtatanggol ng USSR noong kalagitnaan ng 60s, ay naging pamilyar sa mga sistema ng sektor ng sibilyan. Salamat sa paggamit nito, ang oras para sa pagdidisenyo at paghahanda para sa pagpapatakbo ng mga bagong istraktura ay makabuluhang nabawasan, at ang antas ng pagiging maaasahan ng produkto ay higit sa doble. Kasabay nito, makabuluhanmga resulta ng katiyakan ng kalidad.

Ang modernong teknolohiya ng computer ay may mga tool at diskarte na nagbibigay-daan sa iyong pagsama-samahin ang lahat ng data ng produksyon at ipakita ang mga ito sa anyo ng isang electronic na modelo. Pinapadali nito ang pagsusuri sa engineering, ang paglikha ng iba't ibang disenyo (teknolohiya) na mga pagtutukoy, ang pagbuo ng mga teknikal na manwal at mga katalogo ng mga handa na teknikal na solusyon. Ang CALS, FDI na mga teknolohiya ng impormasyon ay isang pangkalahatang kalakaran sa pagbuo ng mga sistema ng disenyo ng produksyon.

Mga lugar ng pananaliksik

Ang mga halimbawa ng CALS-technologies ay mga digital production design method na sumusuporta sa pamamahala ng lifecycle ng produkto (Product LifecycleManagement) - ang tinatawag na PLM-systems.

Kabilang dito ang mga sumusunod na klase ng system:

• CAD - (Computer Aided Design) - paglutas ng mga problema sa pagdidisenyo ng mga produkto at elemento; pagmomodelo ng mga bagay sa isang eroplano (2D model) at sa espasyo (3D model); paraan ng pagkuha ng mga guhit; mga archive ng data sa mga elemento ng istruktura at paggawa ng mga template ng dokumento.
• CAE - (Computer Aided Engineering) - pag-aaral ng mga katangian ng mga bagay (sa panahon ng paggawa at pagpapatakbo); paglikha ng mga sistema ng pag-verify para sa pagsusuri ng bagay ayon sa binuo na modelo; pag-optimize ng mga parameter ng object ayon sa mga tinukoy na kundisyon at paghihigpit.
• CAM - (Computer Aided Manufacturing) - programming ng CNC machine controllers; pag-aaral ng mga opsyon sa trajectory ng tool ayon sa mga algorithm ng machined surface; pagsusuri ng mga geometric na salungatan; angkop sa kagamitan.
• PDM -(Product Data Management) - imbakan ng data at kontrol ng dokumentasyon; paglikha ng isang archive ng mga sample; pagtiyak ng access sa impormasyon at proteksyon nito.

Enterprise resource management

Ang isa pang mahalagang tungkulin ng mga pamamaraan ng pagkalkula ay ang real-time na pamamahala ng iba't ibang mapagkukunan at daloy ng negosyo - logistik, pananalapi, warehousing, tauhan, pagpaplano at marketing. Ang mga system na nagpapatupad ng mga gawain sa itaas ay tinutukoy bilang mga ERP system (Enterprise Resource Planning - enterprise resource management).

Ang ganitong mga system ay kumakatawan sa isang bagong pamamaraan para sa pamamahala ng mga teknolohiya ng CALS, na nagpapatupad ng kinakailangang functionality batay sa isang espesyal na imprastraktura ng impormasyon.

Kabilang sa mga karaniwang function ng klase ng mga produkto ng software ang:

• paglikha at kontrol ng iba't ibang mga detalye (nagbibigay-daan sa iyong matukoy ang panghuling produkto, isaalang-alang ang lahat ng kinakailangang mapagkukunan para sa produksyon);
• pamamahala sa benta (pagtataya ng mga benta ng produkto batay sa mga plano sa pagbebenta);
• pagsusuri ng pangangailangan para sa mga materyales (pagtukoy sa laki ng mga lote at oras ng paghahatid, mga partikular na grupo ng mga hilaw na materyales at bahagi);
• organisasyon ng mga aktibidad sa pagkuha (pagbuo ng mga kontrata ng supply, pag-optimize ng mga aktibidad sa warehouse ng enterprise);
• pagpaplano ng paggamit ng mga kapasidad sa produksyon (sa antas ng parehong buong enterprise at indibidwal na mga workshop o trabaho);
• kontrol ng mga mapagkukunang pinansyal (accountingat pag-audit sa pananalapi).

Tandaan na ang mga ipinakitang CALS-technologies ay ang konseptong batayan ng suporta sa impormasyon para sa siklo ng buhay ng paglikha at pagpapatakbo ng mga produkto. Na nagpapakita ng pinakamataas na kahusayan nito kapag pinagsama ang parehong system (PLM at ERP).

Paggamit ng system

Ang CALS-technologies ay, una sa lahat, isang paraan ng suporta sa impormasyon para sa mga proseso ng negosyo, na natagpuan ang aplikasyon nito sa iba't ibang larangan ng aktibidad ng produksyon. Ang pagiging epektibo ng pagpapakalat at paggamit nito ay batay sa sistematikong pagbuo ng isang naaangkop na kapaligiran ng impormasyon. Upang makamit ang layuning ito, isang kinakailangang kundisyon ay ang paggamit ng mga espesyal na compositional approach sa pagbuo ng mga bagong support system.

Ang isang halimbawa ng naturang kumpanya sa merkado ng Russia ay ang Research Center para sa CALS-technologies na "Applied Logistics". Ang mga pangunahing gawain ng kumpanya ay nakasalalay sa eroplano ng mga progresibong platform at pamantayan para sa kanilang paggamit. Ang mga pangunahing aktibidad ay: ang pagpapatupad ng operational monitoring ng iba't ibang data ng disenyo at pag-minimize ng mga pagkalugi ng produkto.

Sentro ng Pananaliksik para sa mga teknolohiyang CALS - developer ng ilang kilalang platform ng pag-author. Gumawa tayo ng maikling pagsusuri sa kanila.

PDM application class

Kumakatawan sa isang data source batay sa mga modelong ginawang pormal ng mga espesyal na internasyonal na pamantayan ng ISO.

Ang pinakakaraniwang feature ay kinabibilangan ng:

• kontrol ng impormasyon tungkol sa mga pangunahing katangian ng mga istruktura;
• research device para sakasunod na pagbabago ng system;
• pagsusuri ng pagsunod sa mga prinsipyo ng logistik;
• pagkolekta ng data sa mga parameter ng bahagi ng kalidad ng mga produkto;
• control array operations;
• pagtitiyak sa pakikipag-ugnayan ng mga hanay ng elemento (CAD-CAM, atbp.).

Tulad ng nakikita mo, ang paggamit ng mga CALS-technologies ay nagbibigay ng ganap na kontrol sa produkto sa antas ng element base ng disenyo.

Mga karagdagang feature:

• operasyon at kontrol ng mga listahan ng mga classifier (reference data bank);
• pamamahala ng impormasyon sa paggawa;
• pamahalaan ang mga parameter ng produkto sa real time;
• pagbuo ng mga tree diagram ng variable na istraktura ng mga produkto;
• paggawa gamit ang mga pattern ng mga istruktura ayon sa mga nakaraang opsyon;
• pagsusuri ng mga katangian ng mga elemento sa pamamagitan ng iba't ibang indicator;
• layout ng produkto na may dokumentasyon: mga modelo, mga guhit, impormasyon sa teksto, mga talahanayan ng data;
• gumagawa sa mga archive;
• porma ng mga detalye at pahayag;
• pamamahala ng data ng mga teknolohikal na proseso, kagamitan, tooling;
• detalye ng teknolohiya sa pagmamanupaktura (mga ruta, operasyon, transition);
• pagsusuri ng pakikipag-ugnayan ng mga yugto ng teknolohiya sa element base ng disenyo;
• pagtukoy ng mga rate ng pagkonsumo ng iba't ibang mapagkukunan sa system;
• visualization ng mga elemento ng teknolohiya para sa pagkuha ng tool;
• palitan ang kontrol sa pamamagitan ng mga pamamaraan ng pagproseso;
• pamamahala ng operasyon;
• pagbibigay ng access sa data;
• pagkakasundo ng data sa pamamagitan ng e-mailmga lagda;
• quality control;
• pagtitiyak sa paggana ng matalinong search engine;
• variability ng mga uri ng display, atbp.

Tulad ng nakikita mo, sapat na ang bilang at nilalaman ng mga function upang makakuha ng komprehensibong impormasyon para sa kumpletong pagsusuri ng prosesong pinag-uusapan.

Tagabuo ng Gabay sa Teknikal

Paggawa gamit ang dokumentasyon tungkol sa pagpapatakbo ng mga kumplikadong system. Ito ay batay sa mga internasyonal na kinakailangan na kumokontrol sa mga isyu ng logistical support para sa mga produkto. Ang pangunahing ideya ng pamantayan ay upang gumana sa isang hanay ng mga yunit ng impormasyon. Ang pangunahing konsepto ay ang dokumentasyon modularity. Ang impormasyon ay pira-piraso gamit ang mga espesyal na code. Saklaw - anumang uri ng transportasyon, kagamitang pangmilitar, kagamitan.

May nakalaang kakayahang umangkop sa pagbabago ng mga kundisyon. Ang complex ay angkop para sa parehong mga pangunahing negosyo at mga kaugnay na negosyo (mga tagagawa ng mga materyales, mga bahagi).

LSA Suite

Ay isang hanay ng mga pamamaraan na nagpapatupad ng suporta sa logistik ng mga sistema ng produksyon sa oras. Nagbibigay-daan sa iyong lutasin ang ilang gawain, gaya ng pagtukoy sa pagiging maaasahan ng kritikal na mga pagkabigo, paglikha ng functional na modelo ng pagpapanatili, pagtukoy sa kinakailangang bilang ng mga ekstrang bahagi.

ATLAS

Isang dalubhasang platform na partikular na idinisenyo para sa pagproseso ng data sa pagpapatakbo ng mga teknikal na sistema ng aviation. Ang tinukoy na kaligtasan ay sinisiguro sa pamamagitan ng patuloy na pagsubaybay sa estado. Ang pagsusuri na isinagawa at ang mga kasunod na pag-upgrade ay ginagawang posible na makabuluhangtipid sa gastos.

Mga halimbawa ng paggamit

Ang CALS-technologies sa Russia ay ginagamit ng maraming domestic enterprise, parehong sibil at militar na sektor. Ginagamit ang elektronikong dokumentasyon para sa maraming produkto. Halimbawa, sa aviation para sa sasakyang panghimpapawid, helicopter, sasakyang panghimpapawid makina at mga bahagi. Bilang karagdagan, ang pagbuo ng mga sistema ng nabigasyon, mga komunikasyon sa telepono at radyo, at mga sistema ng kontrol ay isinasagawa. Ginagamit ang mga ito sa disenyo at pagbuo ng mga kagamitan sa sasakyan. Ang mga elemento ng system ay ginagamit sa Voronezh Mechanical Plant, ang korporasyon ng estado na "Rosatom", NPP "Aerosila", OJSC "Russian Railways" at iba pa. Gaya ng nakikita mo, ang mga halimbawa ng teknolohiya ng CALS ay medyo magkakaibang.

Konklusyon

Ang Pamamahala ng CALS-technologies ay isang aktwal at modernong gawain na kinakaharap ng mga organisasyon. Sa panahon ng kabuuang impormasyon, ang pagkakaroon ng mga lokal at pandaigdigang espasyo ng impormasyon ay isang pangunahing diskarte sa pag-unlad. Ang mga pamantayan ng CALS, batay sa iba't ibang software system, ay ang batayan para sa paglikha ng mga modernong high-tech na produkto na ginawa ng mga automated production system.

Dumating na ang oras para sa panimula ng mga bagong elemento ng organisasyon ng produksyon, na nakabatay sa end-to-end na mga proseso ng pamamahala at ang pagpapakilala ng mga automated na lugar ng trabaho sa disenyo at teknolohikal na kapaligiran. At bagama't ang paglipat mula sa hindi napapanahong teknolohikal na kagamitan patungo sa mga kagamitan sa makina na may kontrol sa numero atang mga multi-axis machining center (at lahat ito ay mga teknolohiya ng CALS) ay nangangailangan ng napakalaking intelektwal, materyal at pinansyal na mga gastos, lahat ng negosyong gustong makamit ang diwa ng panahon ay dapat pumunta sa ganitong paraan.