Основы мехатроники (стр. 5 из 6)

Ключевым принципом CALS-технологий является отображение реальных бизнес-процессов на виртуальную информационную среду, где эти процессы реализуются в виде компьютерных систем, а информация существует только в электронном виде. На рисунке 6 представлен верхний уровень функциональной модели (контекстная диаграмма) проекта "Применение CALS-технологий в жизненном цикле турбин и турбинного оборудования".

Рисунок 6 - Концептуальная модель системы. Верхний уровень функциональной модели (контекстная диаграмма) проекта "Применение CALS-технологий в жизненном цикле турбин и турбинного оборудования".

Целью построения данной функциональной модели является анализ возможности и путей применения концепции CALS в жизненном цикле турбин и турбинного оборудования.

Согласно стандарту на контекстной диаграмме концептуальная модель представлена в виде единственной работы (функции) - "Обеспечить поддержку жизненного цикла турбин и турбинного оборудования". Основным результатом выполнения этой работы является повышение эффективности бизнес-процессов на всех этапах жизненного цикла турбин и турбинного оборудования (стрелка выхода). Исполнителями (механизмами) этой работы являются все участники жизненного цикла турбин и турбинного оборудования, в первую очередь - маркетинговые, проектные и производственные подразделения турбинного завода, транспортная и монтажная организация, электрическая станция и ремонтное предприятие. Для получения требуемого результата работы используются информационные ресурсы участников жизненного цикла турбин и турбинного оборудования (стрелка входа). В качестве управляющих воздействий в модели рассматриваются международные и российские стандарты; внутренние стандарты и правила; информационные технологии, лежащие в основе обеспечения связи и взаимодействия участников жизненного цикла турбин и турбинного оборудования.

Первая декомпозиция описываемой модели представлена на рисунке 7.

Рисунок 7 - Концептуальная модель системы. Первая декомпозиция.

В качестве основных работ приняты три функции:

1. представление данных о турбинах и турбинном оборудования в электронном виде. В качестве данных мы рассматриваем информационные объекты, которые порождаются на всех этапах жизненного цикла турбин и турбинного оборудования: от маркетинговых исследований до утилизации турбин и оборудования. Данная функция является первым этапом создания единого информационного пространства для предприятий-участников жизненного цикла турбин и турбинного оборудования;

2. интеграция данных о турбинах и турбинном оборудовании в рамках единого информационного пространства. Основным содержанием этой работы является выбор и согласование протоколов связи между предприятиями-участниками жизненного цикла турбин и турбинного оборудования, выбор и согласование единой технологии взаимодействия прикладных компонентов, создание единой модели данных и создание в этих условиях виртуального предприятия, которое обеспечит объединение затрат, навыков и доступ на глобальные рынки всех участников. Именно виртуальное предприятие может обеспечить потребителей тепловой и электрической энергии конкурентоспособными турбинами, соответствующими современным требованиям рентабельности, надежности и эффективности;

3. реинжиниринг бизнес-процессов жизненного цикла турбин и турбинного оборудования. Реинжинирингом является изменение структуры бизнес-процессов жизненного цикла турбин и турбинного оборудования на всех этапах.

Преобразование информационных ресурсов (стрелка входа) в электронные данные происходит под управлением требований информационных технологий (стрелка управления "технологии"), российских и международных стандартов, а также внутренних стандартов и правил (см. блок 1 на рисунке 7). Анализ действующих в настоящее время стандартов в России показал, что наряду с ГОСТами и руководящими документами, соответствующим требованиям CALS-технологий (стандарты России серии ГОСТ Р ИСО 10303 и руководящие документы серии Р50.1.), значительное число Российских стандартов требует приведения в соответствие с международными. В первую очередь это относится к стандартам ЕСКД (Единая система конструкторской документации) и ЕСТД (Единая система технологической документации). На турбинных заводах, кроме того, имеются отраслевые стандарты (ОСТ) и правила, которые также не соответствуют требованиям CALS-технологий. При разработке системы информационной поддержки жизненного цикла турбин и турбинного оборудования следует выбирать следующие приоритеты: при создании документации в электронном виде приоритет должен отдаваться российским стандартам, соответствующим требованиям CALS-технологий, а в случае их отсутствия – стандартам, рекомендованным ISO, и в первую очередь – ISO 10303 STEP и ISO 13584 PLIB. В случае создания документации на бумажном носителе приходится придерживаться российских стандартов, что связано с необходимостью обеспечения деятельности производственных подразделений турбинных заводов.

Еще одним управляющим воздействием является стрелка "Новые правила бизнеса", представляющая обратную связь по управлению работы "Выполнить реинжиниринг…" (блок 3, рисунке 7). Наличие обратной связи свидетельствует о наличии требований изменения структуры электронных документов под воздействием изменившихся правил бизнеса.

Вопросы интеграции данных и создания виртуального предприятия решаются соответствующей функцией (работой) – см. блок 2 на рисунке 7. Главной особенностью этой работы является наличие двух стрелок выхода: стрелка "Виртуальное предприятие" и стрелка "Повышение эффективности БП на этапах жизненного цикла турбин и турбинного оборудования", мигрировавшая с контекстной диаграммы. Интеграция данных о турбине и турбинном оборудовании, порождаемых на всех этапах, происходит в рамках виртуального предприятия . Управляющие воздействия для этой функции – требования стандартов (международных и российских) и возможности используемых технологий. В силу существенных различий во внутренних стандартах (ОСТах) предприятий-участников виртуального предприятия, их использование для задач интеграции данных нецелесообразно.

Третья функция на диаграмме декомпозиции – "Выполнить реинжиниринг бизнес-процессов". Необходимость в реинжиниринге очевидна: все предприятия российской экономики сегодня нуждаются в той или иной мере в реорганизации своих бизнес-процессов. Более того, опыт развитых стран показывает, что в высокотехнологичных отраслях экономики реинжиниринг бизнеса происходит практически непрерывно. Реорганизация бизнес-процессов, несомненно, имеет свои особенности у каждого участника виртуального предприятия, однако реинжиниринг должен происходить под управлением требований, накладываемых задачами интеграции участников в виртуальное предприятие. В связи с этим данная работа (см. блок 3 на рисунке 7) имеет пять стрелок управления. В свою очередь, новые правила бизнеса, выработанные в результате реинжиниринга бизнес-процессов у всех участников виртуального предприятия, оказывают управляющее воздействие на функцию "Представление данных о турбинах и турбинном оборудования в электронном виде", о чем свидетельствует наличие обратной связи по управлению.

Дальнейшая декомпозиция концептуальной модели системы раскрывает структуру системы информационной поддержки жизненного цикла турбин и турбинного оборудования. Декомпозиция работы "Представить данные о турбине и турбинном оборудовании в электронном виде" (блок 1, рисунке 7) представлена на рисунке 8, здесь же необходимо отметить следующее.

Рисунок 8 - Концептуальная модель системы. Декомпозиция А1 – "Представить данные о турбине и турбинном оборудовании в электронном виде"

Наиболее важная для всех последующих этапов жизненного цикла турбин – функция "Выполнить проектирование турбин и турбинного оборудования" (блок 1.2, рисунке 8). В описываемой концептуальной модели данная функция представляет собой объединение двух этапов – проектирование конструкции и проектирование технологии. Особая важность этого этапа жизненного цикла подтверждается статистическими данными: как показывает отечественный опыт, 50-70% имеющихся дефектов в готовой машиностроительной продукции вызваны ошибками в конструкторских решениях, 20-30% – недостатками технологии изготовления, 5-15% – возникают по вине рабочих. Информационные объекты, выполненные на этапах создания конструкции турбин и турбинного оборудования, в значительной мере могут быть представлены в электронном виде, поскольку степень развитости автоматизированных систем конструкторских работ (САПР) существенно выше, чем систем автоматизации технологической подготовки производства (АСТПП). Этому есть объективные причины: конструкторские системы в значительной степени универсальны, поэтому разработчики программного обеспечения больший интерес проявляют именно к этим системам. Системы технологической подготовки производства в большей степени обладают индивидуальными особенностями, характерными для конкретного производства, поэтому можно говорить о некотором отставании уровня АСТПП от САПР. Тем не менее, для турбинного производства, характеризующегося значительной долей сборочных операций и операций по обработке металлов резанием (они являются в достаточной степени формализуемыми и моделируемыми графическими твердотельными образами), эта проблема имеет хорошие перспективы к разрешению.