Коллектив авторов - Совершенствование процесса изготовления сложных изделий с использованием PDM-систем

В Советском Союзе в 80-е годы концепция интегрированной компьютеризации использовалась при создании авиационно-космической системы «Энергия-Буран» (генеральный конструктор – академик АН СССР В.П. Глушко) [3].

Принципы CALS использовались в разрабатываемом по инициативе НПО «Молния» (генеральный конструктор – д-р техн. наук Г.Е. ЛозиноЛозинский, генеральный директор канд. техн. наук А.С. Башилов) совместно с научными центрами ЦАГИ, ЛИИ, ЦИАМ, ВИАМ, НПО «Энергомаш» и другими участниками проекта Многоцелевой авиа-космической системы (МАКС). Воздушным стартом МАКС служит широкофюзеляжный самолет Ан-225 («Мрия»), созданный на базе самолета Ан-124 («Руслан») – генеральный конструктор – академик АН СССР О.К. Антонов. «Мрия» создавалась в рамках проекта «энергия-Буран» [3].

CALS базируется на локальных системах CAD/CAM/CAE (Computer Aided Design – система инженерного проектирования/Computer Aided Manufacturing – система автоматизированного производства/Computer Aided Engineering – система инженерного анализа) и др. при разработке, производстве, эксплуатации сложной наукоемкой техники, которая требует создания, преобразования, передачи между различными участниками жизненного цикла изделий больших объемов технической информации [26]. Уже сейчас стало ясно, что локальная компьютеризация отдельных видов деятельности не оправдывает возлагаемых на нее надежд в связи с тем, что первые реализации информационных технологий представляли собой попытки внедрения качественно новых сред в традиционную технологическую среду. Эти попытки либо полностью отторгались, либо адаптировались к среде таким образом, что эффект от использования их был велик [6].

В мировой практике считается, что CALS-технология – это высокоэффективная технология ХХI столетия в создании наукоемких изделий машиностроения.

Принципиальное свойство CALS-технологии состоит в том, что все этапы жизненного цикла связаны информационно в единый непрерывный процесс. Другими словами, этапы: разработка концепции и определение сегмента рынка, научные расчетно-экспериментальные исследования, проектирование, натурные испытания, производство, сертификация, логистическая поддержка и документирование для эксплуатации – все этапы сквозным образом «провязаны» электронным (безбумажным) обменом данными на сетевых структурах и соблюдением стандартов [26].

Ядром построения интегрированного по всем этапам информационного поля являются полное электронное определение изделия (самолета, вертолета, танка, корабля, и т.п.) и программная система PDM (Product Data Management) для управления всеми данными об изделии.

Важнейшей проблемой является создание электронного документирования для эксплуатации изделия с соблюдением стандартов при передаче изделия заказчику. Здесь без CALS-технологии сделать электронную документацию невозможно, так как эта документация в электронном виде готовится на всех этапах жизненного цикла [6].

Реализация в полной мере характеристик оборудования нового поколения не возможна без комплексной автоматизации проектирования и производства. Интегрированные средства САПР должны обеспечивать автоматизацию проектирования и конструирования, приводящую к созданию электронных моделей изделий, а также составляющих их агрегатов и деталей. Именно электронные модели, обеспечивая информационное единство всех работ, дает возможность их оперативного и точного исполнения. Новое поколение технологических компонентов САПР, функциональность и эффективность которых неуклонно повышается, обеспечивает оперативное формирование управляющих программ для оборудования с числовым программным управлением (ЧПУ), отвечающих требованиям высокопроизводительной обработки [58].

Таким образом, в настоящее время намечены новые рубежи научнотехнического прогресса, предполагающие проведение большого комплекса научно-исследовательских работ, обеспечивающих конкурентоспособность воздушных судов нового поколения.

По инициативе президента Российского союза промышленников и предпринимателей (РСПП) А.И. Вольского в 2001 году была создана Российская ассоциация разработчиков и пользователей ИПИ-технологий на принципах CALS (руководитель профессор А.Г. Братухин), которая в июле 2002 года провела первое всероссийское совещание по проблемам ИПИ/ CALS-технологий в Федеральном научно-производственном центре «ММПП «Салют». В последующем возникли ассоциации, советы и другие организации по CALS [6].

Концепция, принципы CALS на основе анализа международного опыта, деятельности передовых российских предприятий и объединений сводятся к следующему.

1 Интегрированная компьютеризация.

Не локальная, а интегрированная компьютеризация при проведении научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ; оценке технического уровня изделий; маркетинговых исследованиях; составления технического задания; проектировании; конструировании; технической подготовке производства; организации и управлении серийным производством; материально-техническом снабжении; сертификации;

поставках; эксплуатации; гарантийном и послегарантийном обслуживании;

ремонте, устранении неисправностей; модернизации; капитальновосстановительном ремонте; демонтаже и утилизации изделий; непрерывной подготовке и переподготовке кадров конструкторов, технологов, организаторов производства, специалистов служб контроля и качества, представителей заказчика продукции, а так же специалистов маркетинга, сбыта, материально-технического обеспечения, основных поставщиков материалов, полуфабрикатов, комплектующих изделий, нормализованных элементов, крепежных изделий.

Этот принцип определяет возможность обеспечения конкурентоспособности продукции, высокого качества изделий наукоемкой промышленности.

2 Информационная среда.

Единая информационная среда, интеллектуальная компьютерная среда в электронной форме для всех участников жизненного цикла изделий с использованием:

– корпоративной сети Internet для структурирования и распространения информации, выполнения электронных транзакций в пределах компании;

– локальных вычислительных сетей (групп компьютеров, серверов и других устройств, объединенных в сеть и расположенных на небольшом расстоянии друг от друга);

– глобальной сети Internet, исключающей человека в качестве главного информационного канала при передаче данных по этапу жизненного цикла изделия с применением CAD/CAM/CAE-систем, обеспечивающих автоматизированное проектирование, производство, инженерные расчетные исследования.

3 Соответствие стандартам.

Гармонизация разрабатываемых и корректируемых нормативнотехнических документов с требованиями: а) международных стандартов в области информационных технологий: