Что такое CALS-технология, с помощью чего возможна ёё реализация?

CALS-технология — это технология комплексной компьютери­зации сфер промышленного производства, цель которой — унификация и стандартизация специфика­ций промышленной продукции на всех этапах се жизненного цикла. Основные спецификации пред­ставлены проектной, технологической, производственной, маркетинговой, эксплуатационной доку­ментацией. В CALS-системах предусмотрены хранение, обработка и передача информации в компью­терных средах, оперативный доступ к данным в нужное время и в нужном месте. Соответствующие системы автоматизации назвали автоматизированными логистическими системами или CALS (Computer Aided Logistic Systems). Поскольку под логистикой обычно понимают дисциплину, посвя­щенную вопросам снабжения и управления запасами, а функции CALS намного шире и связаны со всеми этапами жизненного цикла промышленных изделий, применяют и более соответствующую предмету расшифровку аббревиатуры CALS — Continuous Acquisition and LifcCycle Support.

Применение CALS позволяет существенно сократить объемы проектных работ, так как описа­ния многих составных частей оборудования, машин и систем, проектировавшихся ранее, хранятся в базах данных сетевых серверов, доступных любому пользователю технологии CALS. Существенно облегчается решение проблем ремонтопригодности, интеграции продукции в различного рода систе­мы и среды, адаптации к меняющимся условиям эксплуатации, специализации проектных организа­ций и т.п. Ожидается, что успех на рынке сложной технической продукции будет немыслим вне тех­нологии CALS.

Развитие CALS-технологии должно привести к появлению так называемых виртуальных произ­водств, при которых процесс создания спецификаций с информацией для программно управляемого технологического оборудования, достаточной для изготовления изделия, может быть распределен во времени и пространстве между многими.организационно автономными проектными студиями. Среди несомненных достижений CALS-технологии следует отметить легкость распространения передовых проектных решений, возможность многократного воспроизведения частей проекта в новых разработ­ках и др.

Построение открытых распределенных автоматизированных систем для проектирования и уп­равления в промышленности составляет основу современной CALS-технологии. Главная проблема их построения — обеспечение единообразного описания и интерпретации данных, независимо от места и времени их получения в общей системе, имеющей масштабы вплоть до глобальных. Структура про­ектной, технологической и эксплуатационной документации, языки ее представления должны быть стандартизованными. Тогда становится реальной успешная работа над общим проектом разных кол­лективов, разделенных во времени и пространстве и использующих разные CAE/CAD/CAM-системы. Одна и та же конструкторская документация может быть использована многократно в разных проек­тах, а одна и та же технологическая документация адаптирована к разным производственным услови­ям, что позволяет существенно сократить и удешевить общий цикл проектирования и производства. Кроме того, упрощается эксплуатация систем.

Следовательно, информационная интеграция является неотъемлемым свойством CALS-систем. Поэтому в основу CALS-тсхнологии положен ряд стандартов, обеспечивающих такую интеграцию.

Важные проблемы, требующие решения при создании комплексных САПР — управление слож­ностью проектов и интеграция ПО. Эти проблемы включают вопросы декомпозиции проектов, распа­раллеливания проектных работ, целостности данных, межпрограммных интерфейсов и др.

Комплексные автоматизированные системы. Известно, что частичная автоматизация зачас­тую не даст ожидаемого повышения эффективности функционирования предприятий. Поэтому пред­почтительным является внедрение интегрированных САПР, автоматизирующих все основные этапы проектирования изделий. Дальнейшее повышение эффективности производства и повышение конку­рентоспособности выпускаемой продукции возможно за счет интеграции систем проектирования, уп­равления и документооборота.

Такая интеграция лежит в основе создания комплексных систем автоматизации, в которых по­мимо функций собственно САПР реализуются средства для автоматизации функций управления про­ектированием, документооборота, планирования производства, учета и т.п.

Проблемы интеграции лежат в основе технологии Юпитер, пропагандируемой фирмой Intergraph. Пример сращива­ния некоторых подсистем из САПР и АСУ программный продукт TechnoDOCS (российская фирма Весть). Его функции:

—интеграция программ документооборота с проектирующими пакетами (конкретно с AutoCAD, Microstation и другими программами, исполняемыми в Windows-средах и поддерживающими взаимодействие по технологиям DDE или OLE, разработанным фирмой Microsoft);

—ведение архива технической документации;

—маршрутизация работ и прохождение документации, контроль исполнения;

—управление параллельным проектированием, т.е. координацией проектных работ, выполняемых коллективно.

Очевидно, что подобная интеграция является неотъемлемой чертой CALS-систем. В основу CALS-тсхнологии положен ряд стандартов и прежде всего это стандарты STEP, а также Parts Library, Mandate, SGML (Standard Generalized Markup Language), EDIFACT (Electronic Data Interchange For Administration, Commcrse, Transport) и др. Стандарт SGML устанавливает способы унифицированно­го оформления документов определенного назначения — отчетов, каталогов, бюллетеней и т.п., а стандарт EDIFACT — способы обмена подобными документами.

Одна из наиболее известных реализаций CALS-технологии разработана фирмой Computervision. Это технология названа EPD ^Electronic Product Definition) и ориентирована на поддержку процессов проектирования и эксплуатации изделий машиностроения.

Одна из наиболее известных реализаций CALS-технологии разработана фирмой Computervision. Это технология названа EPD (Electronic Product Definition) и ориентирована на поддержку процессов проектирования и эксплуатации из­делий машиностроения.

В CALS-системах на всех этапах жизненного цикла изделий используется документация, полученная на этапе про­ектирования. Поэтому естественно, что составы подсистем в CALS и комплексных САПР в значительной мере совпадают.

Технологию EPD реализуют:

— CAD — система автоматизированного проектирования;

— САМ — автоматизированная система технологической подготовки производства (АСТПП);

— САЕ — система моделирования и расчетов;

— CAPE (Concurrent Art-to-Product Environoment) — система поддержки параллельного проектирования (concurrent engineering);

— PDM — система управления проектными данными, представляющая собой специализированную СУБД (DBMS

— Data Base Management System);

— 2D Viewer -система трехмерной визуализации;

— CADD — система документирования;

— CASE — система разработки и сопровождения программного обеспечения;

— методики обследования и анализа функционирования предприятий.

Основу EPD составляют системы CAD и PDM, в качестве которых используются CADDS5 и Optegra соответственно.

В значительной мере специфику EPD определяет система Optegra. В ней отображается иерархическая структура изделий, включающая все сборочные узлы и детали. В Optegra можно получить информацию об атрибутах любого элемен­та структуры, а также ответы на типичные для баз данных вопросы типа “Укажите детали из материала X9 или “В каких блоках используются детали изготовителя и т.п.

Важной для пользователей особенностью Optegra является работа вместе с многооконной системой визуализации 3D Viewer. Пользователь может одновременно следить за информацией в нескольких типовых окнах:

—информационный браузер, в котором высвечиваются данные, запрашиваемые пользователем, например, из поч­тового ящика, Internet, корпоративных ресурсов, его персональной БД;

—окно структуры изделия, представляемой в виде дерева. Можно получать ответы на запросы подсветкой деталей Dj (листьев дерева), удовлетворяющих условиям запроса;

—3D визуализатор, в этом окне высвечивается трехмерное изображение изделия, ответы на запросы даются и в этом окне цветовым выделением деталей Dj\

окно пользовательского процесса, в котором в нужной последовательности в виде иконок отображается перечень задач, заданный пользователю для решения.

В системе Optegra связи между объектами задаются по протоколам стандартов STEP, внешний интерфейс осуще­ствляется через базу данных SDAI.