1.1 Общие сведения о cals
CALS (Computer-Aided Logistics Support, Continuous Acquisition and Life-cycle Support — непрерывная информационная поддержка жизненного цикла продукции) — это идеология создания единой информационной среды для процессов проектирования, производства, испытаний, поставки, эксплуатации и утилизации продукции. Системность информационного подхода заключается в охвате всех стадий жизненного цикла (ЖЦ) продукции от замысла до утилизации.
CALS-технологии представляют собой современную организацию процессов разработки, производства, эксплуатации и утилизации изделий путем информационной поддержки процессов их жизненного цикла на основе стандартизации методов представления данных на каждой стадии жизненного цикла и безбумажного электронного обмена данными. Концепция CALS определяет набор правил, регламентов, стандартов, в соответствии с которыми строится информационное («электронное») взаимодействие участников процессов проектирования, производства, испытаний и т.д.
Цель применения CALS-технологий как инструмента организации и информационной поддержки всех участников создания, производства продукта и пользования им — повышение эффективности их деятельности за счет ускорения процессов исследования и разработки продукции, придания изделию новых свойств, сокращения издержек в процессах производства и эксплуатации продукции, повышения уровня сервиса в процессах ее эксплуатации и технического обслуживания.
В современных условиях CALS-технологии являются важнейшим инструментом повышения эффективности бизнеса, конкурентоспособности и привлекательности продукции.
Общие сведения о CAD, CAM, CAE, PDM, CASE –системах
CALS-технологии на каждом из этапов жизненного цикла изделия (ЖЦИ) предусматривают использование различных систем, которые в совокупности формируют полный облик изделия. Эти технологии ещё называют PLM – технологиями (Product Lifecycle Management - технологии управления жизненным циклом изделия).
На рисунке 1 показана общая схема процесса информационной поддержки ЖЦИ.
Пояснения к рисунку 1:
CAD-системы (computer-aided design- компьютерная поддержка проектирования) предназначены для решения конструкторских задач и оформления конструкторской документации. Как правило, в современные CAD-системы входят модули моделирования трехмерной объемной конструкции (детали) и оформления чертежей и текстовой конструкторской документации (спецификаций, ведомостей и т.д.) Ведущие трехмерные CAD-системы позволяют реализовать идею сквозного цикла подготовки и производства сложных промышленных изделий. CAD-системы широко применяются в архитектуре, дизайне мебели и интерьера (системы ARC+ и Deco Design (Франция)), веб-дизайне.
CAМ-системы (computer-aided manufacturing - компьютерная поддержка изготовления) предназначены для проектирования обработки изделий на станках с числовым программным управлением (ЧПУ) и выдачи программ для этих станков (фрезерных, сверлильных, эрозионных, пробивных, токарных, шлифовальных и д.р.) CAМ-системы еще называют системами технологической подготовки производства. В настоящее время они являются практически единственным способом для изготовления сложнопрофильных деталей и сокращения цикла их производства. В CAМ-системах используется трехмерная модель детали, созданная в CAD-системе.
Рисунок 1 - Этапы ЖЦИ
CAE-системы (computer-aided engineering - поддержка инженерных расчетов) представляют собой обширный класс систем, каждая из которых позволяет решать определенную расчетную задачу (группу задач), начиная от расчетов на прочность, анализа и моделирования тепловых процессов до расчетов гидравлических систем и машин, расчетов процессов литья. В CAE-системах также используется трехмерная модель изделия, созданная в CAD-системе. CAE-системы еще называют системами инженерного анализа.
PDM-технология (Product Data Management - управление проектными данными) предназначена для управления всеми данными об изделии и информационными процессами ЖЦ изделия, создающими и использующими эти данные. Управление информационными процессами ЖЦ представляет собой поддержку различных процедур, создающих и использующих данные об изделии (процедуры изменения изделия), т.е. фактически поддержку электронного документооборота (конструкторского документооборота). Для реализации PDM-технологии существуют специализированные программные средства, называемые PDM-системами (т.е. системами управления данными об изделии; другое название - системы управления проектами).
CAD/CAМ/CAE/PDM системы используются в машиностроении и встраиваются в системы САПР (система автоматизированного проектирования) с целью комплексной автоматизации проектно-конструкторских и технологических разработок в конструкторских бюро и на промышленных предприятиях машиностроения.
К средствам промышленной автоматизации относится SCADA – Supervisory Control And Data Acquisition – визуализация, управление и обработка данных (диспетчерское управление производственными процессами) - для выполнения диспетчерских функция и разработки ПО для встроенного оборудования
CNC – (Computer Numerical Control – компьютерное числовое управление ) - системы числового программного управления СЧПУ для подготовки программ для станков с ЧПУ.
CASE-технология (computer-aided software engineering) технология создания и сопровождения информационных систем. Термин CASE сегодня понимается достаточно широко. Первоначальное значение термина, ограниченное вопросами автоматизации разработки программного обеспечения (ПО), в настоящее время приобрело новый смысл.