CALS-تکنولوژی ها هستند مفهوم و تعریف، هدف از کاربرد

2024 نویسنده: Howard Calhoun | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 10:25

در تاریخ توسعه سیستم های تولید صنعتی، اتفاقاتی رخ داد که پیش نیازهای یک جهش انقلابی در فناوری را ایجاد کرد. و با توجه به وجود آنها ، آنها منجر به تغییر در ظاهر نه تنها شرکت هایی شدند که در آن فرآیندهای نوآورانه انجام می شد ، بلکه در کل جهان نیز انجام شد. ایجاد اولین موتور بخار انگیزه اولیه برای ظهور ماشین آلات و مکانیسم های تکنولوژیکی بود که صد سال بعد به تجهیزات مدرن برای تولید محصولات تبدیل شد. کشف القای الکترومغناطیسی اساس یک پایه عنصری جدید شد، از ساخت اولین باتری های قابل شارژ تا کامپیوترهای مدرن، تلفن ها و بخش الکتریکی دستگاه های مختلف. معرفی اولین خطوط مونتاژ خودرو توسط هنری فورد، روند شرکت های بزرگ را برای دهه های آینده تعیین کرد. روش‌ها و مفاهیم «تولید ناب» تویوتا ایجاد سیستم‌های منعطف و متناسب با حداقل مصرف منابع و حداکثر کیفیت محصول را ممکن ساخته است. در واقع ما در مورد انقلاب های صنعتی در زمینه تولید و ارائه خدمات صحبت می کنیم.

توسعه فشرده اطلاعاتفن‌آوری‌ها در زمینه‌های ارتباطات و ارتباطات، طراحی سیستم‌های پیچیده و توسعه فناوری‌های مدیریت اطلاعات جدید، پیش‌نیازهایی را برای ظهور نوآوری‌های زیر ایجاد کردند - اینها فناوری‌های CALS هستند.

ارتباط برنامه

امروزه، عملاً هیچ نوع فعالیت انسانی بدون استفاده از نتایج توسعه اطلاعات وجود ندارد. پزشکی، صنایع سبک و سنگین، صنعت بازی، فعالیت‌های علمی و نوآورانه - محصولات نرم‌افزاری مختلف فرآیندها را تسهیل می‌کنند و اغلب عنصر حیاتی آنها هستند.

تعمیق بیشتر اطلاعاتی شدن حوزه های فعالیت بنگاه های صنعتی امروزه شرط مهمی برای توسعه موفقیت آمیز اقتصاد است. فرآیندهای مهندسی هوشمند، فرآیندهای خودکار برای مدیریت فعالیت‌های تولیدی یک شرکت، همراه با تجهیز مجدد فنی آن و ایجاد فرآیندهای فن‌آوری رایانه‌ای نوآورانه، تا حد زیادی به شکل‌گیری تولید بهینه منابع فشرده با افشای کامل پتانسیل صنعتی اجازه می‌دهد.

روش ها و رویکردهای مترقی برای مدیریت تولید که در دهه های اخیر ظهور کرده اند، معمولاً به عنوان فناوری های لجستیک نامیده می شوند. این به دلیل این واقعیت است که لجستیک جریان های مختلفی را در فعالیت های تولیدی و سازمانی که شامل ساختارهای مادی، مالی و اطلاعاتی است، کاوش و شکل می دهد. بنابراین، صحیح تر است که در مورد CALS-فناوری در لجستیک صحبت کنیم.

تفاوت اصلی این رویکرد ایجاد یک سیستم مدیریتی است که انواع خاصی از کارها، عملکردها و وظایف را خودکار نمی کند، بلکه به شما امکان می دهد تمام فرآیندهای شرکت - طراحی، تولید، عرضه، فروش و بعد از آن را رسمی کنید. -خدمات فروش.

تاریخچه آفرینش

به طور کلی، فناوری CALS فرآیند ایجاد یک فضای اطلاعاتی واحد در یک سیستم پشتیبانی چرخه عمر محصول واحد است. با توسعه سیستم های تولید، ایجاد مکانیسم ها و رویه هایی برای تبادل سریع داده ها بین موضوعات مختلف روابط تولید در مراحل مختلف استفاده از محصولات ضروری شد.

در ابتدا، این مفهوم در ارتش ایالات متحده برای کاهش حجم کاغذبازی، افزایش کارایی بازخورد بین مشتریان و تامین کنندگان سلاح و مهمات، بهبود مدیریت سیستم و کاهش هزینه های کلی برای منطقه اطلاعاتی به اجرا درآمد. خود مخفف CALS مخفف "Computer Supply Support" است.

با بهره وری معقول (طبق داده های تجربی، بهره وری نیروی کار به طور قابل توجهی افزایش یافته و تلفات عملیاتی کاهش یافته است)، در طول زمان، فناوری های CALS و سیستم های CALS به طور قابل توجهی حوزه فعالیت خود را گسترش داده اند. شاخه های مختلف مهندسی مکانیک، بخش های ساختمانی و حمل و نقل، حوزه توسعه پروژه های صنایع پیشرفته. علاوه بر این، اگر در ابتدا کاربرد محدود به تولید و بهره برداری بود، اکنون مفهوم معتبر بوددر تمام مراحل چرخه عمر محصول - از تجزیه و تحلیل بازار تا فرآیند دفع به دلیل فیزیکی یا کهنگی.

امروزه، استفاده از فناوری CALS به یک استراتژی فراملی برای مدیریت فرآیند الکترونیکی بدون کاغذ در سطوح مختلف چرخه عمر محصول تبدیل شده است. چندین سازمان وجود دارد که جنبه های توسعه این سیستم ها را در سطح ایالت ها و اتحادهای مختلف (مثلاً اتحاد آتلانتیک شمالی) هماهنگ می کنند.

خلاصه مختصر

اصول اصلی فناوری‌های CALS مبتنی بر کنترل و سازماندهی مراحل وجود محصول است. این موارد عبارتند از:

• اطمینان از مدیریت سیستم (استفاده از فضاهای اطلاعاتی خاص)؛
• به حداقل رساندن هزینه در همه مراحل؛
• استفاده از مکانیسم های استاندارد برای توصیف اشیاء مدیریت شده (ادغام جریان های اطلاعات)؛
• تمایز عناصر برنامه بر اساس استفاده از استانداردهای مشترک (واسط های داده و دسترسی) و استفاده از پلتفرم ها بر مبنای تجاری؛
• نمایش اطلاعات به صورت بدون کاغذ با اولویت استفاده از امضای الکترونیکی؛
• مهندسی مرتبط همه فرآیندها؛
• تعدیل و بهبود مستمر به منظور ایجاد یک مدل مدیریت بهینه.

ایجاد یک صفحه اطلاعات شامل حل یک مسئله در دو سطح است:

• اتوماسیون عناصر منفرد تولید و تشکیل جریان های مدیریت اطلاعات مرتبطداده;
• ترکیب بلوک های اطلاعاتی مختلف (که علاوه بر به دست آوردن یک محیط اطلاعاتی همگن، ترکیب استراتژی کلی شرکت را نیز تضمین می کند).

توسعه به موقع و مستمر فناوری های CALS شرط لازم برای توسعه فنی سیستم تولید است.

مزایای یک محیط یکپارچه عبارتند از:

• محافظت از داده ها در طول زمان (اطمینان از یکپارچگی)؛
• ارائه دسترسی به اطلاعات برای همه شرکت کنندگان پروژه، صرف نظر از موقعیت آنها در فضا؛
• به حداقل رساندن از دست دادن داده؛
• انعطاف پذیری سیستم برای پاسخگویی به تنظیمات انجام شده (تغییرات تقریباً فوراً در سراسر سیستم در دسترس هستند)؛
• افزایش توان پردازش؛
• طراحی و پلتفرم‌های پشتیبانی قدرتمند و متنوع.

مزایای فناوری CALS در مهندسی مکانیک

چشم انداز استفاده از CALS در شرکت های صنعتی در شکل گیری یک محیط سازمانی و اطلاعاتی تخصصی است که اجازه می دهد:

• افزایش چشمگیر سطح همکاری بین صنایع مختلف به دلیل استانداردهای یکسان پردازش اطلاعات؛
• کاهش نفوذ موقعیت سرزمینی شرکت ها و در نتیجه محدود کردن تأثیر فاصله ها بر اثربخشی تعامل؛
• ایجاد عناصر تولید مجازی که به شما امکان می دهد طراحی، تولید و عملکرد محصولات را در سطح وظایف عملی فردی کنترل کنید؛
• محافظت از نتایج کار بر اساستداوم نتایج کار در تمام مراحل چرخه عمر محصول؛
• بهینه سازی هزینه ها با کاهش کاغذبازی؛
• استفاده از "شفافیت" فرآیندهای مدیریت و کنترل، به لطف توسعه مدل های یکپارچه؛
• ایجاد پشتیبانی اطلاعاتی قدرتمند برای تمام مراحل چرخه تولید؛
• ایجاد یک سیستم استانداردسازی اطلاعات مشترک محصول؛
• اطمینان از سطح مورد نیاز کیفیت محصول.

استفاده از مبانی فن آوری های CALS برای حفظ سطح توسعه شرکت با روندهای مدرن در عرصه بین المللی صنعتی بسیار مهم است.

رویکردهای کلی برای ایجاد زیرساخت اطلاعاتی

مکانیسم اصلی طراحی و انطباق بعدی محصولات با تولید سریال، آماده سازی فنی تولید است. به عنوان یک قاعده، در سه مرحله اصلی - توسعه طراحی و مستندات گرافیکی، توسعه فناوری و آماده سازی سیستم تولید، و همچنین انتخاب گزینه های طراحی و فناوری بهینه از نقطه نظر کارایی اقتصادی، اجرا می شود. این روش، از لحظه ای که در شرکت های دفاعی اتحاد جماهیر شوروی در اواسط دهه 60 مورد استفاده قرار گرفت، برای سیستم های بخش غیرنظامی آشنا شده است. به لطف استفاده از آن، زمان طراحی و آماده سازی برای بهره برداری از سازه های جدید به میزان قابل توجهی کاهش یافته و سطح قابلیت اطمینان محصول بیش از دو برابر شده است. در عین حال قابل توجه استنتایج تضمین کیفیت.

فناوری رایانه مدرن دارای ابزارها و رویکردهایی است که به شما امکان می دهد تمام داده های تولید را یکپارچه کرده و آنها را در قالب یک مدل الکترونیکی ارائه دهید. این امر تجزیه و تحلیل مهندسی، ایجاد مشخصات مختلف طراحی (فناوری)، توسعه کتابچه راهنمای فنی و کاتالوگ راه حل های فنی آماده را تسهیل می کند. CALS، فناوری‌های اطلاعاتی FDI یک روند کلی در توسعه سیستم‌های طراحی تولید هستند.

حوزه های تحقیق

نمونه‌هایی از فناوری‌های CALS، روش‌های طراحی تولید دیجیتال هستند که از مدیریت چرخه عمر محصول (مدیریت چرخه عمر محصول) پشتیبانی می‌کنند - به اصطلاح سیستم‌های PLM.

اینها شامل کلاس‌های زیر از سیستم‌ها هستند:

• CAD - (طراحی به کمک کامپیوتر) - حل مشکلات طراحی محصولات و عناصر. مدل سازی اشیاء در یک صفحه (مدل دو بعدی) و در فضا (مدل سه بعدی). ابزار به دست آوردن نقشه ها؛ آرشیو داده ها در مورد عناصر ساختاری و ایجاد الگوهای سند.
• CAE - (مهندسی به کمک کامپیوتر) - مطالعه خواص اشیاء (در طول ساخت و بهره برداری). ایجاد سیستم های تأیید برای تجزیه و تحلیل شی با توجه به مدل توسعه یافته؛ بهینه سازی پارامترهای شی با توجه به شرایط و محدودیت های مشخص شده.
• CAM - (Computer Aided Manufacturing) - برنامه نویسی کنترلرهای ماشین CNC; مطالعه گزینه های مسیر ابزار با توجه به الگوریتم های سطح ماشینکاری شده. تجزیه و تحلیل تعارضات هندسی؛ اتصال به تجهیزات.
• PDM -(مدیریت داده های محصول) - ذخیره سازی داده ها و کنترل اسناد. ایجاد آرشیو از نمونه ها؛ تضمین دسترسی به اطلاعات و حفاظت از آن.

مدیریت منابع سازمانی

یکی دیگر از عملکردهای مهم روش های محاسباتی، مدیریت زمان واقعی منابع مختلف و جریان های سازمانی - تدارکات، مالی، انبارداری، پرسنل، برنامه ریزی و بازاریابی است. سیستم هایی که وظایف فوق را اجرا می کنند به عنوان سیستم های ERP (برنامه ریزی منابع سازمانی - مدیریت منابع سازمانی) نامیده می شوند.

چنین سیستم‌هایی نشان‌دهنده یک روش جدید برای مدیریت فناوری‌های CALS است که عملکردهای مورد نیاز را بر اساس زیرساخت اطلاعاتی ویژه پیاده‌سازی می‌کند.

عملکردهای معمولی این دسته از محصولات نرم افزاری عبارتند از:

• ایجاد و کنترل مشخصات مختلف (به شما امکان می دهد محصول نهایی را تعیین کنید، تمام منابع لازم برای تولید را در نظر بگیرید)؛
• مدیریت فروش (پیش‌بینی فروش محصول بر اساس برنامه‌های فروش)؛
• تجزیه و تحلیل نیاز به مواد (تعیین اندازه لات ها و زمان تحویل، گروه های خاص مواد اولیه و اجزا)؛
• سازمان فعالیت های تدارکاتی (تشکیل قراردادهای تامین، بهینه سازی فعالیت های انبار شرکت)؛
• برنامه ریزی برای استفاده از ظرفیت های تولید (در سطح کل شرکت و کارگاه ها یا مشاغل فردی)؛
• کنترل منابع مالی (حسابداریو حسابرسی مالی).

توجه داشته باشید که فناوری‌های CALS ارائه‌شده مبنای مفهومی پشتیبانی اطلاعاتی برای چرخه عمر ایجاد و عملکرد محصولات هستند. زمانی که هر دو سیستم (PLM و ERP) ادغام شوند، حداکثر کارایی خود را نشان می دهد.

استفاده از سیستم

CALS-تکنولوژی ها قبل از هر چیز روشی برای پشتیبانی اطلاعات از فرآیندهای تجاری هستند که کاربرد خود را در زمینه های مختلف فعالیت تولیدی پیدا کرده اند. اثربخشی انتشار و استفاده از آن مبتنی بر توسعه سیستماتیک یک محیط اطلاعاتی مناسب است. برای دستیابی به این هدف، شرط لازم استفاده از رویکردهای ترکیبی ویژه برای شکل‌گیری سیستم‌های پشتیبانی جدید است.

نمونه ای از چنین شرکتی در بازار روسیه مرکز تحقیقات فناوری CALS "تدارکات کاربردی" است. وظایف اصلی شرکت در سطح پلت فرم های مترقی و استانداردهای استفاده از آنها نهفته است. فعالیت های اصلی عبارتند از: اجرای نظارت عملیاتی داده های مختلف طراحی و به حداقل رساندن تلفات محصول.

مرکز تحقیقات فناوری‌های CALS - توسعه‌دهنده چندین پلتفرم نویسنده معروف. بیایید مروری کوتاه بر آنها داشته باشیم.

کلاس برنامه PDM

نماینده یک منبع داده بر اساس مدل هایی است که توسط استانداردهای بین المللی ویژه ISO رسمیت یافته است.

رایج ترین ویژگی ها عبارتند از:

• کنترل اطلاعات در مورد ویژگی های اصلی سازه ها؛
• دستگاه تحقیق برایتغییرات بعدی سیستم؛
• تجزیه و تحلیل انطباق با اصول لجستیک؛
• جمع آوری داده ها در مورد پارامترهای مؤلفه کیفیت محصولات؛
• کنترل عملیات آرایه؛
• اطمینان از تعامل مجموعه عناصر (CAD-CAM و غیره).

همانطور که می بینید، استفاده از فناوری CALS کنترل کامل محصول را در سطح پایه عناصر طراحی فراهم می کند.

ویژگی های اضافی:

• عملیات و کنترل لیست های طبقه بندی کننده (بانک های داده مرجع)؛
• مدیریت اطلاعات تولید؛
• مدیریت پارامترهای محصول در زمان واقعی؛
• توسعه نمودارهای درختی ساختار متغیر محصولات؛
• کار با الگوهای ساختارها طبق گزینه های قبلی؛
• تجزیه و تحلیل ویژگی های عناصر با شاخص های مختلف؛
• طرح‌بندی محصول با مستندات: مدل‌ها، نقشه‌ها، اطلاعات متنی، جداول داده؛
• کار با آرشیو؛
• تشکیل مشخصات و اظهارات؛
• مدیریت داده فرآیندهای فناوری، تجهیزات، ابزارها؛
• جزئیات فناوری تولید (مسیرها، عملیات، انتقال)؛
• تجزیه و تحلیل تعامل مراحل فناوری با پایه عناصر طرح؛
• تعیین میزان مصرف منابع مختلف در سیستم؛
• تجسم عناصر فناوری برای به دست آوردن ابزار؛
• تغییر کنترل با روش‌های پردازش؛
• مدیریت عملیات؛
• ارائه دسترسی به داده ها؛
• تطبیق داده ها از طریق ایمیلامضاها؛
• کنترل کیفیت؛
• اطمینان از عملکرد موتور جستجوی هوشمند؛
• تغییر انواع نمایشگر و غیره

همانطور که می بینید، تعداد و محتوای توابع برای به دست آوردن اطلاعات جامع برای تجزیه و تحلیل کامل فرآیند مورد نظر کافی است.

راهنمای فنی سازنده

کار با مستندات مربوط به عملکرد سیستم های پیچیده. این بر اساس الزامات بین المللی است که مسائل مربوط به پشتیبانی لجستیکی برای محصولات را تنظیم می کند. ایده کلیدی استاندارد کار با مجموعه ای از واحدهای اطلاعاتی است. مفهوم اصلی مدولار بودن مستندات است. اطلاعات با استفاده از کدهای خاص تکه تکه می شوند. محدوده - هر نوع حمل و نقل، تجهیزات نظامی، تجهیزات.

سازگاری انعطاف پذیر با شرایط متغیر ارائه شده است. این مجتمع هم برای شرکت های مادر و هم برای شرکت های مرتبط (تولید کنندگان مواد، قطعات) مناسب است.

سوئیت LSA

مجموعه ای از رویه هاست که پشتیبانی لجستیکی سیستم های تولید را به موقع اجرا می کند. به شما امکان می دهد تعدادی از کارها را حل کنید، مانند تعیین قابلیت اطمینان بحرانی خرابی ها، ایجاد یک مدل عملکردی تعمیر و نگهداری، تعیین تعداد قطعات یدکی مورد نیاز.

ATLAS

یک پلت فرم تخصصی که به طور خاص برای پردازش داده ها در مورد عملکرد سیستم های فنی هوانوردی طراحی شده است. ایمنی مشخص شده با نظارت مداوم بر وضعیت تضمین می شود. تجزیه و تحلیل انجام شده و به روز رسانی های بعدی این امکان را به میزان قابل توجهی می دهدصرفه جویی در هزینه.

نمونه‌های استفاده

CALS-فناوری در روسیه توسط بسیاری از شرکت های داخلی، اعم از غیرنظامی و نظامی استفاده می شود. اسناد الکترونیکی برای بسیاری از محصولات استفاده می شود. به عنوان مثال، در هوانوردی برای هواپیما، هلیکوپتر، موتور هواپیما و قطعات. علاوه بر این، توسعه سیستم های ناوبری، ارتباطات تلفنی و رادیویی و سیستم های کنترل در حال انجام است. آنها در طراحی و توسعه تجهیزات خودرو استفاده می شوند. عناصر این سیستم در کارخانه مکانیکی Voronezh، شرکت دولتی "Rosatom"، NPP "Aerosila"، OJSC "Railways Russian" و دیگران استفاده می شود. همانطور که می بینید، نمونه هایی از فناوری CALS بسیار متنوع است.

نتیجه گیری

مدیریت فناوری‌های CALS یک وظیفه واقعی و مدرن است که سازمان‌ها با آن روبرو هستند. در عصر اطلاعات کامل، حضور فضاهای اطلاعاتی محلی و جهانی یک استراتژی کلیدی توسعه است. استانداردهای CALS، مبتنی بر انواع سیستم‌های نرم‌افزاری، مبنایی برای ایجاد محصولات با فناوری پیشرفته مدرن هستند که توسط سیستم‌های تولید خودکار تولید می‌شوند.

زمان برای عناصر اساساً جدید سازمان تولید فرا رسیده است که مبتنی بر فرآیندهای مدیریتی سرتاسر و معرفی مکان‌های کار خودکار در محیط طراحی و فناوری است. و اگر چه انتقال از تجهیزات تکنولوژیکی قدیمی به ماشین ابزار با کنترل عددی ومراکز ماشینکاری چند محوره (و اینها همه فن آوری های CALS هستند) به هزینه های فکری، مادی و مالی هنگفت نیاز دارند، همه شرکت هایی که می خواهند روح زمانه را برآورده کنند باید از این راه بروند.