16. Информационная интегрированная среда предприятия. Общая база данных об изделиях (обди). Разделы обди.

Именно идея информационной интегрированной среды (ИИС) и информационной интеграции стадий жизенного цикла стала базовой при выработке подхода, получившего в США название CALS (Continuous Acquisition and Life cycle Support – непрерывная информационная поддержка поставок и жизненного цикла).

CALS – концепция, объединяющая принципы и технологии информационной поддержки жизненного цикла продукции на всех его стадиях, основанная на использовании интегрированной информационной среды (единого информационного пространства), обеспечивающая единообразные способы управления процессами и взаимодействия всех

участников этого цикла: заказчиков продукции (включая государственные учреждения и ведомства), поставщиков (производителей) продукции, эксплуатационного и ремонтного персонала, реализованная в соответствии с требованиями системы международных стандартов, регламентирующих правила указанного взаимодействия преимущественно посредством электронного обмена данными.

В соответствии с этим определением ИИС должна содержать доступные (в рамках с установленных регламентов) всем участникам ЖЦ данные, во всех деталях описывающие продукцию (изделия), выпускающее эту продукцию предприятие и протекающие в нем организационно-деловые и технологические процессы (бизнес-процессы). В последние годы методы и идеи CALS и основанные на них ИТ (CALS-технологии) находят применение и в России, в первую очередь на предприятиях оборонного комплекса, поставляющих на внешний рынок наукоемкую продукцию.

ИИС – совокупность распределенных баз данных, содержащих сведения об изделиях, производственной среде, ресурсах и процессах предприятия, обеспечивающая корректность, актуальность, сохранность и доступность данных тем субъектам производственно-хозяйственной деятельности, участвующим в осуществлении ЖЦ изделия, кому это необходимо и разрешено. Все сведения (данные) в ИИС хранятся в виде информационных объектов. В ИИС действует единая система правил представления, хранения и обмена информацией.

В ИИС протекают информационные процессы, сопровождающие и поддерживающие ЖЦ изделия на всех его этапах. Здесь реализуется главный принцип Информационная Поддержка процессов жизненного цикла Изделий (ИПИ): 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). Это позволяет избежать дублирования, перекодировки и несанкционированных изменений данных, избежать связанных с этими процедурами ошибок и сократить затраты труда, времени и финансовых ресурсов.

В ИИС информация создается, преобразуется, хранится и передается от одного участника ЖЦ к другому при помощи программных средств:

• 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).

Еще в 1983 г. японский ученый Н.Окино опубликовал работу, в которой утверждал, что производство материальных объектов и сопутствующие ему процессы проектирования, технологической подготовки и управления так сильно отличаются от других видов деятельности человека, что им должна отвечать особая архитектура программно-методического, математического и информационного обеспечения. По мнению Окино, принципиальная разница между обработкой информации в производственной системе и в других случаях применениях вычислительной техники в основном сводится к двум положениям.

1. Производство и все процессы в нем принадлежат физическому миру, а процессы, протекающие в компьютере – миру информации. Следовательно, необходимо преобразование производственных проблем в информационные, а также обратный переход из информационного мира в физический. По сути, это проблема адекватного моделирования, т.е. установления соответствия (по возможности взаимно однозначного) между физическим и информационным пространством. Согласно его работе, при создании традиционного математического обеспечения (МО) для решения вычислительных задач в центр разработки ставится единственная математическая модель проблемы, которая через прикладной интерфейс адаптируется к различным областям применения (рис. 3).

Рис. 3

Такой подход к решению производственных проблем практически не реализуем, поскольку ввиду их сложности и многообразия единую модель создать невозможно. Если в добавление к изучавшимся Н. Окино производственным проблемам включить в рассмотрение еще и проблемы поставок, эксплуатации, обслуживания и ремонта изделий, т.е. все постпроизводственные стадии ЖЦ, то ситуация становится еще более сложной.

2. В связи с отмеченными выше недостатками традиционного подхода, основанного на схеме рис.3, предлагается отбросить стратегию единственной модели и перейти к стратегии, сущность которой показана на рис. 4.

Рис.4

Здесь роль ядра системы играет не модель, а общая (интегрированная) база данных (ОБД), к которой могут обращаться различные проблемно-ориентированные модели, реализованные в форме программных приложений. Предполагается, что в ОБД хранятся информационные объекты (ИО), адекватно отображающие в информационном мире сущности физического мира: предметы, материалы, изделия, процессы и технологии, разнообразные документы, финансовые ресурсы, персонал подразделения и оборудование предприятия-изготовителя, эксплуатанта, сервисной и ремонтной служб и т.д.

Упомянутые выше приложения обращаются в ОБД, находят в ней необходимые ИО, обрабатывают их и помещают в ОБД результаты этой обработки. Дальнейшее развитие ИТ привело к появлению объектно-ориентированного подхода, который позволил адекватно перевести многие процессы, протекающие на предприятии, в виртуальное информационное пространство.

На рис. 5 представлена структура ИИС во взаимодействии с процессами ЖЦ продукции предприятия. Из схемы видно, что в этих процессах используется информация, содержащаяся в ИИС, а ИО, порождаемые в ходе процессов, возвращаются в ИИС для хранения и последующего использования в других процессах. Это отображено на схеме двойными стрелками. С ОБДИ связаны процессы на всех стадиях ЖЦ изделия. ОБДП информационно связана с технологической и организационно-экономической подготовкой производства и собственно производством (включая процессы отгрузки и транспортировки готовой продукции).

Рис. 5.

При создании нового изделия и технологической подготовке его производства средствами конструкторских и технологических САПР (САЕ/CAD/CAM) в ИИС создаются информационные объекты (ИО), описывающие структуру изделия, его состав и все входящие компоненты: детали, подузлы, узлы, агрегаты, комплектующие, материалы и т.д. Каждый ИО обладает атрибутами, описывающими свойства физического объекта: технические требования и условия, геометрические (размерные) параметры, массогабаритные показатели, характеристики прочности, надежности, ресурса и другие свойства изделия и его компонентов. ИО в составе ОБДИ содержат в произвольном формате информацию, требуемую для выпуска и поддержки технической документации, необходимой ИО идентифицируется уникальным кодом и может быть извлечен из ОБДИ для выполнения действий с ним. ОБДИ обеспечивает информационное обслуживание и поддержку деятельности:

- заказчиков (владельцев) изделия;

- разработчиков (конструкторов), технологов, управленческого и

- производственного персонала предприятия-изготовителя;

- эксплуатационного и ремонтного персонала заказчика и специализированных служб.

В составе ОБДИ можно условно выделить три раздела:

- нормативно-справочный;

- долговременный;

- актуальный.

В нормативно-справочном разделе должны храниться ИО, содержащие данные:

- о конструкционных материалах;

- о нормализованных деталях (нормалях);

- о стандартных (покупных) комплектующих изделиях;

- о стандартных деталях собственного изготовления;

- о стандартных расчетных методах;

- о государственных, международных и внутренних стандартах;

- о прочих нормативных документах.

Содержание нормативно-справочного раздела ОБДИ обновляется по мере поступления новых и отмены действующих нормативных документов.

В долговременном разделе должны храниться ИО, содержащие данные, аккумулирующие собственный опыт предприятия, в том числе данные:

- о ранее выполненных готовых проектах (архив);

- о типовых узлах и агрегатах собственного производства;

- о типовых деталях собственного производства;

- о типовых конструктивно-технологических элементах (КТЭ) деталей;

- о типовых и групповых технологических процессах;

- о типовой технологической оснастке и инструменте;

- о готовых и типовых расчетных методиках, и математических моделях изделий собственной разработки;

- о прочих готовых и типовых решениях.

Долговременный раздел ОБДИ дополняется и обновляется по мере появления новых технических решений, признанных типовыми и пригодными для дальнейшего использования.

В актуальном разделе (по-видимому, самом большом по объему и самом сложном по структуре) должны храниться ИО, содержащие данные об изделиях, находящихся на различных стадиях ЖЦ:

- о конструкции и версиях текущих изделий;

- о технологии изготовления изделий;

- о конкретных экземплярах и партиях изделий в производстве;

- о конкретных экземплярах и партиях изделий, находящихся на постпроизводственных стадиях ЖЦ.

Как уже отмечалось, кроме ИО, относящихся (прямо или косвенно) к изделиям, в ИИС содержится информация о предприятии: о производственной и управленческой структуре, о технологическом и вспомогательном оборудовании, о персонале, финансах и т.д. Вся совокупность этих данных образует ОБДП, которая также состоит из нескольких разделов: экономика и финансы, внешние связи предприятия, производственно-технологическая среда предприятия, система качества.

В разделе, посвященном экономике и финансам, должны храниться ИО, содержащие сведения:

- о конъюнктуре рынка изделий предприятия, включая цены и их динамику;

- о состоянии финансовых ресурсов предприятия;

- о ситуации на фондовом и финансовом рынках (курсы акций предприятия, биржевые индексы, процентные ставки, валютные курсы и т.д.);

- о реальном и прогнозируемом портфеле заказов;

- прочие сведения финансово-экономического и бухгалтерского

- характера.

В разделе, посвященном внешним связям предприятия, должны храниться ИО, содержащие сведения о фактических и возможных поставщиках и потребителях (заказчиках); раздел формируется и используется в процессе маркетинговых исследований.

В разделе, посвященном производственно-технологической среде предприятия, должны храниться ИО, содержащие сведения:

- о производственной структуре предприятия;

- о технологическом, вспомогательном и контрольноизмерительном оборудовании;

- о транспортно-складской системе предприятия;

- об энерговооруженности предприятия;

- о кадрах;

- прочие данные о предприятии.

В разделе, посвященном системе качества, должны храниться ИО, содержащие сведения:

- о структуре действующей на предприятии системы качества;

- о действующих на предприятии стандартах по качеству;

- о международных и российских стандартах по качеству;

- о должностных инструкциях в области качества;

- прочая информация по системе качества.

Из ИИС могут быть извлечены разнообразные документы, необходимые для функционирования предприятия. Документы могут быть представлены как в электронном, так и в традиционном бумажном виде.

Приведенные выше состав и содержание разделов ИИС подлежат уточнению в ходе выполнения проектов по внедрению ИПИ-технологий на конкретных предприятиях.