CALS-teknolojileri Kavram ve tanım, uygulamanın amacı

2024 Yazar: Howard Calhoun | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-17 10:43

Endüstriyel üretim sistemlerinin gelişim tarihinde, teknolojide devrim niteliğinde bir sıçrama için ön koşulları yaratan olaylar meydana geldi. Ve varlıkları gerçeğiyle, sadece yenilikçi süreçlerin yürütüldüğü işletmelerin değil, tüm dünyanın görünümünün değişmesine neden oldular. İlk buhar motorunun yaratılması, yüz yıl sonra ürünlerin üretimi için modern ekipmana dönüşen teknolojik makinelerin ve mekanizmaların ortaya çıkması için ilk itici güçtü. Elektromanyetik indüksiyonun keşfi, ilk şarj edilebilir pillerin yapımından modern bilgisayarlara, telefonlara ve çeşitli cihazların elektrikli parçalarına kadar yeni bir temel temelin temeli oldu. Henry Ford'un otomobiller için ilk montaj hatlarını tanıtması, gelecek on yıllar boyunca büyük işletmeler için trendi belirledi. Toyota'nın "Yalın Üretim" yöntemleri ve konseptleri, minimum kaynak tüketimi ve maksimum ürün kalitesi ile esnek, kişiye özel sistemler oluşturmayı mümkün kılmıştır. Aslında üretim ve hizmet sunumu alanında yaşanan sanayi devrimlerinden bahsediyoruz.

Yoğun bilgi geliştirmeiletişim ve iletişim alanlarındaki teknolojiler, karmaşık sistemler tasarlama ve yeni bilgi yönetimi teknolojileri geliştirme, aşağıdaki yeniliklerin ortaya çıkması için ön koşulları yarattı - bunlar CALS teknolojileri.

Uygulamanın alaka düzeyi

Bugün, bilgi geliştirme sonuçlarının kullanılmadığı neredeyse hiçbir insan faaliyeti türü yoktur. Tıp, hafif ve ağır sanayi, oyun endüstrisi, bilimsel ve yenilikçi faaliyetler - çeşitli yazılım ürünleri süreçleri kolaylaştırır ve çoğu zaman kritik unsurlarıdır.

Bugün sanayi işletmelerinin faaliyet alanlarının bilgilendirilmesinin daha da derinleştirilmesi, ekonominin başarılı bir şekilde gelişmesi için önemli bir koşuldur. Akıllı mühendislik süreçleri, bir işletmenin üretim faaliyetlerini yönetmek için otomatikleştirilmiş süreçler, teknik yeniden teçhizatı ve yenilikçi bilgisayarlı teknolojik süreçlerin yaratılması ile birlikte, endüstriyel potansiyelin tam olarak açıklanmasıyla optimal kaynak yoğun üretimin oluşturulmasına büyük ölçüde izin verir.

Son yıllarda ortaya çıkan üretim yönetimine yönelik ilerici yöntemler ve yaklaşımlara genellikle lojistik teknolojileri denir. Bunun nedeni, lojistiğin malzeme, finansal ve bilgi yapılarını içeren üretim ve organizasyon faaliyetlerinde çeşitli akışları keşfetmesi ve oluşturmasıdır. Bu nedenle lojistikte CALS teknolojilerinden bahsetmek daha doğru olur.

Bu yaklaşımın temel farkı, belirli iş türlerini, işlevleri ve görevleri otomatikleştirmeyen, ancak işletmenin tüm süreçlerini - tasarım, üretim, tedarik, satış, satış sonrası - resmileştirmenize izin veren bir yönetim sistemi oluşturmaktır. -satış hizmeti.

Yaratılış Tarihi

Genel anlamda, CALS teknolojisi, tek bir ürün yaşam döngüsü destek sisteminde tek bir bilgi alanı oluşturma sürecidir. Üretim sistemlerinin gelişmesiyle, ürünlerin kullanımının farklı aşamalarında üretim ilişkilerinin çeşitli konuları arasında hızlı veri alışverişi için mekanizmalar ve prosedürler geliştirmek gerekli hale geldi.

Başlangıçta, bu kavram evrak miktarını az altmak, müşteriler ve silah ve mühimmat tedarikçileri arasındaki geri bildirimin verimliliğini artırmak, sistem yönetilebilirliğini iyileştirmek ve bilgi alanı için genel maliyetleri az altmak için ABD ordusunda uygulandı. CALS kıs altmasının kendisi "Bilgisayar Tedarik Desteği" anlamına gelir.

Makul bir verime sahip olan (deneysel verilere göre, işgücü verimliliği önemli ölçüde arttı ve işletme kayıpları azaldı), zamanla CALS teknolojileri ve CALS sistemleri faaliyet alanlarını önemli ölçüde genişletti. Makine mühendisliğinin çeşitli dalları, inşaat ve ulaştırma sektörleri, yüksek teknoloji endüstrilerinin proje geliştirme alanı. Ayrıca, başlangıçta uygulama üretim ve işletme ile sınırlıysa, şimdi konsept geçerliydi.ürün yaşam döngüsünün tüm aşamalarında - pazar analizinden fiziksel veya eskime nedeniyle elden çıkarma sürecine.

Bugün, CALS teknolojilerinin kullanımı, ürün yaşam döngüsünün çeşitli seviyelerinde kağıtsız elektronik süreç yönetimi için uluslar arası bir strateji haline geldi. Çeşitli devletler ve ittifaklar düzeyinde (örneğin, Kuzey Atlantik İttifakı) bu sistemlerin gelişimini koordine eden birkaç düzine kuruluş vardır.

Kısa bir özet

CALS teknolojilerinin temel prensipleri, ürün varlığının aşamalarının kontrolü ve organizasyonuna dayanır. Bunlar şunları içerir:

• sistem yönetimini sağlamak (özel bilgi alanlarının kullanımı);
• tüm aşamalarda maliyet minimizasyonu;
• yönetilen nesneleri tanımlamak için standart mekanizmaların kullanımı (bilgi akışlarının entegrasyonu);
• ortak standartların kullanımına (veri ve erişim arayüzleri) ve ticari temelde platformların kullanımına dayalı program öğelerinin farklılaştırılması;
• bilginin elektronik imza kullanma önceliği ile kağıtsız olarak temsili;
• tüm süreçlerin ilişkili mühendisliği;
• Optimal bir yönetim modeli oluşturmak için sürekli ayarlama ve iyileştirme.

Bir bilgi düzlemi oluşturmak, bir sorunu iki düzeyde çözmeyi içerir:

• Tek tek üretim öğelerinin otomasyonu ve ilgili bilgi yönetimi akışlarının oluşturulmasıveri;
• çeşitli bilgi bloklarının bileşimi (homojen bir bilgi ortamı elde etmenin yanı sıra, işletmenin genel stratejisinin bileşimini de garanti eder).

CALS teknolojilerinin zamanında ve sürekli gelişimi, üretim sisteminin teknik gelişimi için gerekli bir koşuldur.

Entegre bir ortamın faydaları şunlardır:

• zaman içinde verileri koruyun (bütünlüğünü sağlayın);
• uzaydaki konumlarından bağımsız olarak tüm proje katılımcıları için bilgiye erişim sağlamak;
• veri kaybını en aza indirme;
• Sistemin yapılan ayarlamalara yanıt verme esnekliği (değişiklikler sistem genelinde neredeyse anında kullanılabilir);
• işleme verimini artırma;
• Güçlü ve çeşitli tasarım ve destek platformları.

CALS teknolojisinin makine mühendisliğindeki avantajları

CALS'nin endüstriyel işletmelerde kullanımına ilişkin beklentiler, aşağıdakilere izin veren özel bir organizasyon ve bilgi ortamının oluşturulmasında yatmaktadır:

• Tek tip bilgi işleme standartları nedeniyle farklı endüstriler arasındaki işbirliği düzeyini önemli ölçüde artırın;
• işletmelerin bölgesel konumunun etkisini az altmak ve böylece mesafelerin etkileşimin etkinliği üzerindeki etkisini sınırlamak;
• Ürünlerin tasarımını, üretimini ve işleyişini bireysel pratik görevler düzeyinde kontrol etmenizi sağlayan sanal üretim öğeleri oluşturun;
• çalışma sonuçlarını temel alarak koruyunürün yaşam döngüsünün tüm aşamalarında iş sonuçlarının sürekliliği;
• Evrak işlerini az altarak maliyetleri optimize edin;
• entegre modellerin geliştirilmesi sayesinde yönetim ve kontrol süreçlerinin "şeffaflığını" kullanın;
• üretim döngüsünün tüm aşamaları için güçlü bilgi desteği oluşturun;
• ortak bir ürün bilgisi standardizasyon sistemi oluşturun;
• gerekli ürün kalitesi seviyesini sağlayın.

CALS teknolojilerinin temellerinin uygulanması, uluslararası endüstriyel arenada modern trendlerle işletmenin gelişme düzeyini korumak için son derece önemlidir.

Bilgi altyapısı oluşturmaya yönelik genel yaklaşımlar

Ürünlerin tasarımı ve ardından seri üretime uyarlanması için ana mekanizma, üretimin teknik olarak hazırlanmasıdır. Kural olarak, üç ana aşamada uygulanır - tasarım geliştirme ve grafik dokümantasyon, teknoloji geliştirme ve üretim sistemi hazırlama, ayrıca ekonomik verimlilik açısından en uygun tasarım ve teknoloji seçeneklerinin seçimi. Bu prosedür, 60'ların ortalarında SSCB'nin savunma işletmelerinde kullanıldığı andan itibaren sivil sektör sistemlerine aşina oldu. Kullanımı sayesinde, yeni yapıların tasarlanması ve işletilmesine hazırlanma süresi önemli ölçüde az altıldı ve ürün güvenilirliği seviyesi iki katından fazla arttı. Aynı zamanda, önemlikalite güvence sonuçları.

Modern bilgisayar teknolojisi, tüm üretim verilerini birleştirmenize ve bunları elektronik bir model şeklinde sunmanıza olanak tanıyan araçlara ve yaklaşımlara sahiptir. Bu, mühendislik analizini, çeşitli tasarım (teknolojik) spesifikasyonlarının oluşturulmasını, teknik kılavuzların ve hazır teknik çözümlerin kataloglarının geliştirilmesini kolaylaştırır. CALS, DYY bilişim teknolojileri, üretim tasarım sistemlerinin geliştirilmesinde genel bir eğilimdir.

Araştırma alanları

CALS teknolojilerinin örnekleri, ürün yaşam döngüsü yönetimini (Ürün Yaşam Döngüsü Yönetimi) destekleyen dijital üretim tasarım yöntemleridir - sözde PLM sistemleri.

Bunlar aşağıdaki sistem sınıflarını içerir:

• CAD - (Bilgisayar Destekli Tasarım) - ürün ve eleman tasarlama problemlerini çözme; nesnelerin düzlemde (2B model) ve uzayda (3B model) modellenmesi; çizimler elde etme araçları; yapısal elemanlara ilişkin veri arşivleri ve belge şablonlarının oluşturulması.
• CAE - (Bilgisayar Destekli Mühendislik) - nesnelerin özelliklerinin incelenmesi (üretim ve çalıştırma sırasında); geliştirilen modele göre nesnenin analizi için doğrulama sistemlerinin oluşturulması; belirtilen koşullara ve kısıtlamalara göre nesne parametrelerinin optimizasyonu.
• CAM - (Bilgisayar Destekli Üretim) - CNC makine kontrolörlerinin programlanması; işlenmiş yüzeyin algoritmalarına göre takım yörünge seçeneklerinin incelenmesi; geometrik çatışmaların analizi; ekipmana uygun.
• PDM -(Ürün Veri Yönetimi) - veri depolama ve dokümantasyon kontrolü; örnek arşivi oluşturmak; bilgiye erişimin ve korunmasının sağlanması.

Kurumsal kaynak yönetimi

Hesaplamalı yöntemlerin bir diğer önemli işlevi, lojistik, finans, depolama, personel, planlama ve pazarlama gibi çeşitli kaynakların ve kurumsal akışların gerçek zamanlı yönetimidir. Yukarıdaki görevleri uygulayan sistemlere ERP sistemleri (Kurumsal Kaynak Planlama - kurumsal kaynak yönetimi) denir.

Bu tür sistemler, özel bir bilgi altyapısına dayalı olarak gerekli işlevselliği uygulayan CALS teknolojilerini yönetmek için yeni bir metodolojiyi temsil eder.

Bu yazılım ürünleri sınıfının tipik işlevleri şunları içerir:

• çeşitli özelliklerin oluşturulması ve kontrolü (nihai ürünü belirlemenizi sağlar, üretim için gerekli tüm kaynakları hesaba katar);
• satış yönetimi (satış planlarına dayalı ürün satış tahmini);
• malzeme ihtiyacının analizi (partilerin büyüklüğünü ve teslimat sürelerini, belirli hammadde ve bileşen gruplarını belirleme);
• tedarik faaliyetlerinin organizasyonu (tedarik sözleşmelerinin oluşturulması, işletmenin depo faaliyetlerinin optimizasyonu);
• üretim kapasitelerinin kullanımını planlama (hem tüm işletme hem de bireysel atölyeler veya işler düzeyinde);
• finansal kaynakların kontrolü (muhasebeve mali denetim).

Sunulan CALS teknolojilerinin, ürünlerin yaratılması ve işletilmesinin yaşam döngüsü için bilgi desteğinin kavramsal temeli olduğuna dikkat edin. Bu, her iki sistem (PLM ve ERP) birleştiğinde maksimum verimliliğini gösterir.

Sistem kullanımı

CALS-teknolojileri, her şeyden önce, çeşitli üretim faaliyet alanlarında uygulamasını bulan iş süreçleri için bir bilgi desteği yöntemidir. Yaygınlaştırılmasının ve kullanımının etkinliği, uygun bir bilgi ortamının sistematik olarak geliştirilmesine dayanmaktadır. Bu amaca ulaşmak için gerekli bir koşul, yeni destek sistemlerinin oluşumuna yönelik özel kompozisyon yaklaşımlarının kullanılmasıdır.

Rusya pazarındaki böyle bir şirketin bir örneği, "Uygulamalı Lojistik" CALS-teknolojileri Araştırma Merkezi'dir. Şirketin ana görevleri, kullanımları için ilerici platformlar ve standartlar düzleminde yatmaktadır. Ana faaliyetler şunlardır: çeşitli tasarım verilerinin operasyonel izlenmesinin uygulanması ve ürün kayıplarının en aza indirilmesi.

CALS teknolojileri için Araştırma Merkezi - birkaç tanınmış yazarlık platformunun geliştiricisi. Bunların kısa bir incelemesini yapalım.

PDM uygulama sınıfı

Özel uluslararası ISO standartları tarafından resmileştirilmiş modellere dayalı bir veri kaynağını temsil eder.

En yaygın özellikler şunlardır:

• yapıların temel özellikleri hakkında bilgi kontrolü;
• araştırma cihazısonraki sistem değişiklikleri;
• lojistik ilkelerine uygunluk analizi;
• ürünlerin kalite bileşeninin parametreleri hakkında veri toplama;
• kontrol dizisi işlemleri;
• Element kümelerinin (CAD-CAM vb.) etkileşimini sağlama.

Gördüğünüz gibi, CALS teknolojilerinin kullanımı, tasarımın eleman tabanı düzeyinde ürünün tam kontrolünü sağlar.

Ek özellikler:

• Sınıflandırıcı listelerinin çalıştırılması ve kontrolü (referans veri bankaları);
• üretim bilgi yönetimi;
• ürün parametrelerini gerçek zamanlı olarak yönetin;
• ürünlerin değişken yapısının ağaç diyagramlarının geliştirilmesi;
• önceki seçeneklere göre yapı kalıplarıyla çalışma;
• çeşitli göstergelerle elementlerin özelliklerinin analizi;
• Belgelerle birlikte ürün düzeni: modeller, çizimler, metinsel bilgiler, veri tabloları;
• arşivlerle çalışma;
• spesifikasyonların ve ifadelerin oluşumu;
• teknolojik süreçlerin, ekipmanın, aletlerin veri yönetimi;
• üretim teknolojisinin detaylandırılması (rotalar, işlemler, geçişler);
• tasarımın eleman tabanı ile teknoloji aşamalarının etkileşiminin analizi;
• Sistemdeki çeşitli kaynakların tüketim oranlarının belirlenmesi;
• Bir araç elde etmek için teknoloji unsurlarının görselleştirilmesi;
• İşleme yöntemleriyle kontrolü değiştirin;
• operasyon yönetimi;
• verilere erişim sağlama;
• e-posta ile verilerin mutabakatıimzalar;
• kalite kontrol;
• akıllı arama motorunun çalışmasını sağlamak;
• Görüntü türlerinin değişkenliği vb.

Gördüğünüz gibi, fonksiyonların sayısı ve içeriği, söz konusu sürecin eksiksiz bir analizi için kapsamlı bilgi elde etmek için yeterlidir.

Teknik Kılavuz Oluşturucu

Karmaşık sistemlerin çalışmasıyla ilgili belgelerle çalışma. Ürünler için lojistik destek konularını düzenleyen uluslararası gerekliliklere dayanmaktadır. Standardın ana fikri, bir dizi bilgi birimi ile çalışmaktır. Ana konsept dokümantasyon modülerliğidir. Bilgiler özel kodlar kullanılarak parçalanır. Kapsam - her türlü ulaşım, askeri teçhizat, teçhizat.

Değişen koşullara esnek adaptasyon sağlanır. Kompleks, hem ana işletmeler hem de ilgili işletmeler (malzeme, bileşen üreticileri) için uygundur.

LSA Süiti

Üretim sistemlerinin lojistik desteğini zamanında uygulayan bir dizi prosedürdür. Arızaların kritikliğinin güvenilirliğini belirleme, işlevsel bir bakım modeli oluşturma, gerekli yedek parça sayısını belirleme gibi bir dizi görevi çözmenize olanak tanır.

ATLAS

Teknik havacılık sistemlerinin işleyişine ilişkin verilerin işlenmesi için özel olarak tasarlanmış özel bir platform. Belirtilen güvenlik, durumun sürekli izlenmesiyle sağlanır. Gerçekleştirilen analiz ve müteakip yükseltmeler, önemli ölçüdemaliyet tasarrufu.

Kullanım örnekleri

CALS-teknolojileri Rusya'da hem sivil hem de askeri sektördeki birçok yerli işletme tarafından kullanılmaktadır. Elektronik dokümantasyon birçok ürün için kullanılmaktadır. Örneğin, havacılıkta uçaklar, helikopterler, uçak motorları ve bileşenleri için. Ayrıca navigasyon sistemleri, telefon ve radyo iletişimi ve kontrol sistemlerinin geliştirilmesi devam etmektedir. Otomotiv ekipmanlarının tasarımında ve geliştirilmesinde kullanılırlar. Sistemin elemanları Voronezh Mekanik Fabrikasında, devlet şirketi "Rosatom", NPP "Aerosila", OJSC "Rus Demiryolları" ve diğerlerinde kullanılmaktadır. Gördüğünüz gibi, CALS teknolojisi örnekleri oldukça çeşitlidir.

Sonuç

CALS teknolojilerinin yönetimi, kuruluşların karşı karşıya olduğu güncel ve modern bir görevdir. Topyekün bilişim çağında, yerel ve küresel bilgi alanlarının varlığı kilit bir kalkınma stratejisidir. Çeşitli yazılım sistemlerine dayanan CALS standartları, otomatikleştirilmiş üretim sistemleri tarafından üretilen modern yüksek teknoloji ürünlerinin yaratılmasının temelidir.

Üretim organizasyonunun uçtan uca yönetim süreçlerine ve tasarım ve teknolojik ortamda otomatikleştirilmiş işyerlerinin tanıtılmasına dayanan temelde yeni unsurlarının zamanı geldi. Her ne kadar modası geçmiş teknolojik ekipmanlardan sayısal kontrollü takım tezgahlarına geçiş veçok eksenli işleme merkezleri (ve bunların tümü CALS teknolojileridir) çok büyük entelektüel, malzeme ve finansal maliyetler gerektirir, zamanın ruhunu karşılamak isteyen tüm işletmeler bu yoldan gitmelidir.