445

Министерство образования и науки РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова»

Стандартизация CALS

Методические указания для самостоятельной работы студентов по направлению подготовки 15.03.04 – «Автоматизация технологических

процессов и производств»

Воронеж 2016

1

УДК 658

Стандартизация CALS: Методические указания для самостоятельной работы студентов по направлению подготовки 15.03.04 – Автоматизация технологических процессов и производств / А.А. Мещерякова; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВО «ВГЛТУ». – Воронеж, 2016. – 9 с.

Печатается по решению редакционно-издательского совета ВГЛТУ

Рецензент: д.т.н., профессор, зав. кафедрой электротехники и автоматики ФГБОУ ВО «Воронежский государственный аграрный университет имени Петра I» Афоничев Д.Н.

2

1. Введение

Учебным планом по направлению подготовки бакалавра 15.03.04 – «Автоматизация технологических процессов и производств» предусмотрено изучение курса «Стандартизация CALS».

Программа курса включает формирование у студентов теоретических и практических знаний основных положений концепции CALS/ИПИ, структуры и содержания основных стандартов CALS, используемых при разработке, внедрении и применении CALS-технологий и систем в современных наукоемких производствах и на промышленных предприятиях.

В результате освоения дисциплины студент должен:

знать: предпосылки и историю развития CALS-технологий; концепцию, базовые принципы и основные стандарты CALS; понятие и структуру разделов интегрированной электронной модели изделия и средства ее поддержки; понятие, особенности и средства разработки интерактивных электронных технических руководств; особенности реализации CALS-технологий и систем на промышленных предприятиях и обеспечения их информационной безопасности;

уметь: применять полученные знания при внедрении CALS-технологий и систем на предприятии; создании и использовании интегрированной электронной модели изделия; разработке интерактивных электронных технических руководств; обеспечении информационной безопасности CALS-технологий;

владеть: практическими навыками применения CALS-технологий, использования языков разметки для создания интерактивных электронных технических руководств, процедурами реализации информационной безопасности в CALSсистемах.

2.Общие указания

Методические указания предназначены для бакалавров 4-го курса (7-й семестр) очного обучения. Объем дисциплины и виды учебной работы по семестрам приведены в табл. 1.

3

Таблица 1 - Объем дисциплины и виды учебной работы

Цель лекций – дать основные направления по наиболее сложным разделам дисциплины, а также изложить материал по новейшим достижениям, не получившим достаточного освящения в учебной литературе.

Обзорный характер лекций не дает основание рекомендовать их в качестве единственного источника при подготовке к зачету.

Лабораторные занятия посвящены разработке интегрированной электронной модели изделия, изучению нормативной базой (стандартами) CALS-технологий, языка представления данных EXPRESS, технологией разработки интерактивных электронных технических руководств, языков разметки GML, SGML и XML при разработке интерактивных электронных технических руководств.

3.Содержание разделов дисциплины

Раздел 1. ПРЕДПОСЫЛКИ ПОЯВЛЕНИЯ И ЭТАПЫ СТАНОВЛЕНИЯ CALSТЕХНОЛОГИЙ

Предпосылки появления и этапы становления CALS-технологий. Гибкие производственные системы и компьютеризованные интегрированные производства. Процессы и этапы жизненного цикла промышленных изделий. Автоматизированные системы управления жизненным циклом изделий. Процессы и этапы жизненного

4

цикла промышленных изделий. Автоматизированные системы управления жизненным циклом изделий.

Раздел 2. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ КОНЦЕПЦИИ CALS/ИПИ

Стратегия и задачи концепции CALS. Базовые принципы концепции CALS. Общие сведения о системах, технологиях и стандартах CALS. Информационное моделирование жизненного цикла промышленных изделий. Структура интегрированной информационной среды жизненного цикла изделий. Интегрированная электронная модель изделия. Понятие, структура и содержание интегрированной электронной модели изделия.

Раздел 3. СТРУКТУРА И ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ СТАНДАРТОВ CALS Общая структура и содержание стандартов ISO 10303 (STEP), ISO 13584

(PLIB) и ISO 15531 (MANDATE). Принципы объектно-ориентированного моделирования и язык представления данных EXPRESS (ISO 10303). Методология функционального моделирования. Семейство стандартов IDEF: IDEF0, IDEF1, IDEF1X, IDEF2, IDEF3, IDEF4, IDEF5.

Раздел 4. ТЕХНОЛОГИЯ УПРАВЛЕНИЯ ДАННЫМИ ОБ ИЗДЕЛИЯХ (PDMСИСТЕМЫ)

Понятие, задачи и функции PDM-системы. Управление процессами. Управление конфигурацией изделия. Управление качеством.

Раздел 5. ИНТЕГРИРОВАННАЯ ЛОГИСТИЧЕСКАЯ ПОДДЕРЖКА ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА ИЗДЕЛИЙ

Понятие, структура и основные принципы интегрированной логистической поддержки жизненного цикла изделий. Информационное обеспечение и способы реализации интегрированной логистической поддержки жизненного цикла изделий.

Раздел 6. ИНТЕРАКТИВНЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ РУКОВОДСТВА

Понятие и назначение (функции) интерактивных электронных технических руководств. Технология разработки интерактивных электронных технических руководств. Нормативное и программное обеспечение интерактивных электронных технических руководств. Языки разметки GML, SGML, XML.

Раздел 7. ПРИМЕНЕНИЕ CALS-ТЕХНОЛОГИЙ НА ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЯХ

Внедрение и использование CALS-технологий на промышленных предприятиях. Реинжиниринг бизнес-процессов предприятия. Информационная безопас-

5

ность в CALS-системах. Понятие электронной цифровой подписи. Средства антивирусной защиты. Информационная безопасность в компьютерных сетях.

4. Лабораторные занятия

Перечень лабораторных работ по курсу для студентов очного обучения представлен в табл.2.

Таблица 2 - Перечень лабораторных работ

Часть материала курса вынесена на самостоятельное изучение бакалавров. Темы этой работы представлены в табл.3.

Таблица 3 - Перечень вопросов, выносимых на самостоятельное изучение

6

Контроль самостоятельной работы бакалавров осуществляется преподавателем. Контроль качества освоения дисциплины проводится посредством текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации обучающихся. Результаты контроля отражаются в баллах модульно-рейтинговой системы оценки знаний бакалавра.

После прослушивания курса лекций, выполнения лабораторных работ бакалавр допускается к сдаче зачета. Контрольные вопросы к зачету для бакалавров очного обучения приведены ниже.

6.Контрольные вопросы

1.Предпосылки появления и этапы становления CALS-технологий.

2.Гибкие производственные системы и компьютеризованные интегрированные производства.

3.Процессы и этапы жизненного цикла промышленных изделий.

4.Автоматизированные системы управления жизненным циклом изделий.

5.Процессы и этапы жизненного цикла промышленных изделий.

6.Автоматизированные системы управления жизненным циклом изделий.

7.Стратегия и задачи концепции CALS.

8.Базовые принципы концепции CALS.

9.Общие сведения о системах, технологиях и стандартах CALS.

10.Информационное моделирование жизненного цикла промышленных изделий.

11.Структура интегрированной информационной среды жизненного цикла изделий.

12.Интегрированная электронная модель изделия.

13.Понятие, структура и содержание интегрированной электронной модели изделия. 14.Общая структура и содержание стандартов ISO 10303 (STEP), ISO 13584 (PLIB)

и ISO 15531 (MANDATE).

15.Принципы объектно-ориентированного моделирования и язык представления данных EXPRESS (ISO 10303).

16.Методология функционального моделирования.

17.Семейство стандартов IDEF: IDEF0, IDEF1, IDEF1X, IDEF2, IDEF3, IDEF4, IDEF5.

18.Понятие, задачи и функции PDM-системы.

19.Управление процессами. Управление конфигурацией изделия.

20.Управление качеством.

21.Понятие, структура и основные принципы интегрированной логистической поддержки жизненного цикла изделий.

22.Информационное обеспечение и способы реализации интегрированной логистической поддержки жизненного цикла изделий.

7

23.Понятие и назначение (функции) интерактивных электронных технических руководств.

24.Технология разработки интерактивных электронных технических руководств.

25.Нормативное и программное обеспечение интерактивных электронных технических руководств.

26.Языки разметки GML, SGML, XML.

27.Внедрение и использование CALS-технологий на промышленных предприятиях. 28. Реинжиниринг бизнес-процессов предприятия.

29.Информационная безопасность в CALS-системах.

30.Понятие электронной цифровой подписи.

31.Средства антивирусной защиты.

32.Информационная безопасность в компьютерных сетях.

Библиографический список

Основная литература 1. Информационная поддержка жизненного цикла изделий машиностроения:

принципы, системы и технологии CALS/ИПИ [Текст] : доп. УМО вузов по образованию в обл. автоматизир. машиностроения (УМО АМ) в качестве учеб. пособия для студентов высш. учеб. заведений / А. Н. Ковшов, Ю. Ф. Назаров, И. М. Ибрагимов, А. Д. Никифоров. М. : Академия, 2007. 304 с.

2. Схиртладзе, А. Г. Технологические процессы автоматизированного производства [Текст] : доп. УМО вузов по образованию в обл. автоматизир. машиностр. в качестве учеб. для студентов высш. учеб. заведений, обучающихся по направлению подгот. «Автоматизация технол. процессов и пр-в» / А. Г. Схиртладзе, А. В. Скворцов. М. : Академия, 2011. 400 с.

Дополнительная литература

1.Пестрецов, С. И. CALS-технологии в машиностроении: основы работы в CAD/CAE-системах [Текст] : Учебное пособие / С. И. Пестрецов. Тамбов : Издательство ТГТУ, 2010. 104 с. ЭБС «Единое окно доступа к образовательным ресурсам».

2.Яблочников, Е. И. Компьютерные технологии в жизненном цикле изделия

[Текст] : Учебное пособие / Е. И. Яблочников, Ю. Н.Фомина, А. А. Саломатина. СПб. : СПбГУ ИТМО, 2010. 188 с. ЭБС «Единое окно доступа к образовательным ресурсам».

3.Мещерякова А. А. Стандартизация CALS [Электронный ресурс] : методические указания к лабораторным работам для студентов по направлению подготовки 15.03.04 - Автоматизация технологических процессов и производств / А. А. Мещерякова; ВГЛТУ. - Воронеж, 2016. - 72с. - ЭБС ВГЛТУ.

4.Мещерякова А. А. Стандартизация CALS [Электронный ресурс] : методические указания для самостоятельной работы студентов по направлению подготовки 15.03.04 - Автоматизация технологических процессов и производства / А. А. Мещерякова; ВГЛТУ. - Воронеж, 2016. - 9 с. - ЭБС ВГЛТУ.

8

Мещерякова Анна Анатольевна

Стандарты CALS

Методические указания для самостоятельной работы по направлению подго-

товки бакалавра 15.03.04 – «Автоматизация технологических процессов и произ-

водств» для очной формы обучения

Редактор С.Ю. Крохотина

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова»

9