تقنيات CALS هي المفهوم والتعريف والغرض من التطبيق

2024 مؤلف: Howard Calhoun | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-17 10:18

في تاريخ تطور أنظمة الإنتاج الصناعي ، وقعت الأحداث التي خلقت المتطلبات الأساسية لقفزة ثورية في التكنولوجيا. ومن خلال حقيقة وجودها ، فقد أدت إلى تغيير ليس فقط في مظهر المؤسسات التي تم فيها تنفيذ العمليات الابتكارية ، ولكن أيضًا في العالم بأسره. كان إنشاء أول محرك بخاري هو الدافع الأولي لظهور الآلات والآليات التكنولوجية ، والتي تحولت بعد مائة عام إلى معدات حديثة لتصنيع المنتجات. أصبح اكتشاف الحث الكهرومغناطيسي أساسًا لقاعدة عنصرية جديدة ، من بناء البطاريات الأولى القابلة لإعادة الشحن إلى أجهزة الكمبيوتر الحديثة والهواتف والجزء الكهربائي لمختلف الأجهزة. وضع إدخال هنري فورد لخطوط التجميع الأولى للسيارات الاتجاه للمؤسسات الكبيرة لعقود قادمة. أتاحت أساليب ومفاهيم "التصنيع الخالي من الهدر" لشركة Toyota إمكانية إنشاء أنظمة مرنة ومصممة خصيصًا بأقل استهلاك للموارد وأقصى جودة للمنتج. في الحقيقة نحن نتحدث عن ثورات صناعية في مجال الإنتاج وتقديم الخدمات

التطوير المكثف للمعلوماتخلقت التقنيات في مجالات الاتصالات والاتصالات وتصميم الأنظمة المعقدة وتطوير تقنيات إدارة المعلومات الجديدة المتطلبات الأساسية لظهور الابتكارات التالية - هذه هي تقنيات CALS.

ملاءمة التطبيق

اليوم ، عمليا لا توجد أنواع من النشاط البشري دون استخدام نتائج تطوير المعلومات. الطب ، والصناعات الخفيفة والثقيلة ، وصناعة الألعاب ، والأنشطة العلمية والمبتكرة - تسهل منتجات البرامج المختلفة العمليات ، وغالبًا ما تكون عناصرها الحاسمة.

مزيد من تعميق المعلوماتية في مجالات نشاط المؤسسات الصناعية اليوم هو شرط مهم للتطور الناجح للاقتصاد. تسمح العمليات الهندسية الذكية والعمليات الآلية لإدارة الأنشطة الإنتاجية للمؤسسة ، جنبًا إلى جنب مع إعادة المعدات التقنية وإنشاء عمليات تكنولوجية محوسبة مبتكرة ، إلى حد كبير بتشكيل الإنتاج الأمثل كثيف الموارد مع الكشف الكامل عن الإمكانات الصناعية.

الأساليب والنهج التقدمية لإدارة الإنتاج التي ظهرت في العقود الأخيرة يشار إليها عادة باسم التقنيات اللوجستية. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن الخدمات اللوجستية تستكشف وتشكل تدفقات مختلفة في الأنشطة الإنتاجية والتنظيمية ، والتي تشمل الهياكل المادية والمالية والمعلوماتية. لذلك ، من الأصح الحديث عن تقنيات CALS في اللوجستيات.

الاختلاف الرئيسي في هذا النهج هو إنشاء نظام إدارة لا يقوم بأتمتة أنواع معينة من العمل والوظائف والمهام ، ولكنه يسمح لك بإضفاء الطابع الرسمي على جميع عمليات المؤسسة - التصميم والإنتاج والتوريد والمبيعات ، بعد -خدمة المبيعات

تاريخ الخلق

بشكل عام ، تقنية CALS هي عملية إنشاء مساحة معلومات واحدة في نظام دعم دورة حياة منتج واحد. مع تطور أنظمة الإنتاج ، أصبح من الضروري تطوير آليات وإجراءات للتبادل السريع للبيانات بين مختلف مواضيع علاقات الإنتاج في مراحل مختلفة من استخدام المنتجات.

في البداية ، تم تنفيذ هذا المفهوم في الجيش الأمريكي لتقليل حجم الأعمال الورقية ، وزيادة كفاءة ردود الفعل بين العملاء وموردي الأسلحة والذخيرة ، وتحسين إدارة النظام وتقليل التكاليف الإجمالية لمنطقة المعلومات. اختصار CALS نفسه يرمز إلى "Computer Supply Support".

وجود كفاءة معقولة (وفقًا للبيانات التجريبية ، زادت إنتاجية العمالة بشكل كبير وانخفضت خسائر التشغيل) ، بمرور الوقت ، وسعت تقنيات CALS وأنظمة CALS مجال نشاطها بشكل كبير. فروع متنوعة من قطاعات الهندسة الميكانيكية والبناء والنقل ، مجال تطوير مشاريع الصناعات ذات التقنية العالية. علاوة على ذلك ، إذا كان التطبيق في البداية مقصورًا على الإنتاج والتشغيل ، أصبح المفهوم الآن صالحًافي جميع مراحل دورة حياة المنتج - من تحليل السوق إلى عملية التخلص بسبب التقادم المادي أو التقادم.

اليوم ، أصبح استخدام تقنيات CALS استراتيجية عالمية لإدارة العمليات الإلكترونية اللاورقية على مستويات مختلفة من دورة حياة المنتج. هناك عشرات المنظمات التي تنسق جوانب تطوير هذه الأنظمة على مستوى مختلف الدول والتحالفات (على سبيل المثال ، حلف شمال الأطلسي).

ملخص موجز

تستند المبادئ الرئيسية لتقنيات CALS على التحكم في مراحل وجود المنتج وتنظيمها. وتشمل هذه:

• ضمان إدارة النظام (استخدام مساحات المعلومات الخاصة) ؛
• تقليل التكلفة في جميع المراحل ؛
• استخدام الآليات القياسية لوصف الكائنات المدارة (تكامل تدفقات المعلومات) ؛
• التمايز بين عناصر البرنامج بناءً على استخدام المعايير المشتركة (واجهات البيانات والوصول) واستخدام المنصات على أساس تجاري ؛
• تمثيل المعلومات على أساس غير ورقي مع أولوية استخدام التوقيع الإلكتروني ؛
• الهندسة المرتبطة لجميع العمليات ؛
• التعديل والتحسين المستمر من أجل إنشاء نموذج إدارة أمثل.

يتضمن إنشاء مستوى معلومات حل مشكلة على مستويين:

• أتمتة العناصر الفردية للإنتاج وتشكيل تدفقات إدارة المعلومات ذات الصلةالبيانات ؛
• تكوين كتل المعلومات المختلفة (والتي ، بالإضافة إلى الحصول على بيئة معلومات متجانسة ، تضمن أيضًا تكوين الإستراتيجية العامة للمؤسسة).

التطوير المستمر في الوقت المناسب لتقنيات CALS هو شرط ضروري للتطوير التقني لنظام الإنتاج.

فوائد البيئة المتكاملة تشمل:

• حماية البيانات بمرور الوقت (ضمان النزاهة) ؛
• توفير الوصول إلى المعلومات لجميع المشاركين في المشروع ، بغض النظر عن موقعهم في الفضاء ؛
• تقليل فقدان البيانات ؛
• مرونة النظام في الاستجابة للتعديلات التي تم إجراؤها (التغييرات متاحة على الفور تقريبًا في جميع أنحاء النظام) ؛
• زيادة إنتاجية المعالجة
• تصميم قوي ومتنوع ومنصات دعم

مزايا تقنية CALS في الهندسة الميكانيكية

تكمن آفاق استخدام CALS في المؤسسات الصناعية في تكوين بيئة تنظيمية ومعلوماتية متخصصة تسمح بما يلي:

• زيادة كبيرة في مستوى التعاون بين الصناعات المختلفة بسبب المعايير الموحدة لمعالجة المعلومات ؛
• تقليل تأثير الموقع الإقليمي للمؤسسات وبالتالي الحد من تأثير المسافات على فعالية التفاعل ؛
• إنشاء عناصر إنتاج افتراضية تسمح لك بالتحكم في تصميم وإنتاج وتشغيل المنتجات على مستوى المهام العملية الفردية ؛
• حماية نتائج العمل على أساسنتائج استمرارية العمل في جميع مراحل دورة حياة المنتج
• تحسين التكاليف عن طريق تقليل الأعمال الورقية ؛
• استخدم "شفافية" عمليات الإدارة والتحكم بفضل تطوير النماذج المتكاملة ؛
• إنشاء دعم معلوماتي قوي لجميع مراحل دورة الإنتاج ؛
• إنشاء نظام مشترك لتوحيد معلومات المنتج ؛
• ضمان المستوى المطلوب من جودة المنتج.

تطبيق أساسيات تقنيات CALS مهم للغاية للحفاظ على مستوى تطور المؤسسة مع الاتجاهات الحديثة في الساحة الصناعية الدولية.

مناهج عامة لإنشاء البنية التحتية للمعلومات

الآلية الرئيسية للتصميم والتكيف اللاحق للمنتجات مع الإنتاج التسلسلي هي الإعداد الفني للإنتاج. كقاعدة عامة ، يتم تنفيذه في ثلاث مراحل رئيسية - تطوير التصميم والتوثيق الجرافيكي ، وتطوير التكنولوجيا وإعداد نظام الإنتاج ، وكذلك اختيار التصميم الأمثل وخيارات التكنولوجيا من وجهة نظر الكفاءة الاقتصادية. أصبح هذا الإجراء ، منذ اللحظة التي تم استخدامه فيها في مؤسسات الدفاع التابعة لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية في منتصف الستينيات ، مألوفًا لأنظمة القطاع المدني. بفضل استخدامه ، تم تقليل وقت التصميم والتحضير لتشغيل الهياكل الجديدة بشكل كبير ، وتضاعف مستوى موثوقية المنتج أكثر من الضعف. في نفس الوقت ، كبيرنتائج ضمان الجودة

تمتلك تقنية الكمبيوتر الحديثة أدوات ومقاربات تتيح لك دمج جميع بيانات الإنتاج وتقديمها في شكل نموذج إلكتروني. هذا يسهل التحليل الهندسي ، وإنشاء مواصفات تصميم (تكنولوجية) مختلفة ، وتطوير كتيبات فنية وكتالوجات للحلول التقنية الجاهزة. CALS ، تقنيات معلومات الاستثمار الأجنبي المباشر هي اتجاه عام في تطوير أنظمة تصميم الإنتاج.

مجالات البحث

أمثلة على تقنيات CALS هي طرق تصميم الإنتاج الرقمي التي تدعم إدارة دورة حياة المنتج (Product LifecycleManagement) - ما يسمى بأنظمة PLM.

وتشمل هذه الفئات التالية من الأنظمة:

• CAD - (التصميم بمساعدة الكمبيوتر) - حل مشاكل تصميم المنتجات والعناصر ؛ نمذجة الكائنات على مستوى (نموذج ثنائي الأبعاد) وفي الفضاء (نموذج ثلاثي الأبعاد) ؛ وسائل الحصول على الرسومات ؛ أرشفة البيانات الخاصة بالعناصر الهيكلية وإنشاء قوالب المستندات.
• CAE - (الهندسة بمساعدة الحاسوب) - دراسة خصائص الأشياء (أثناء التصنيع والتشغيل) ؛ إنشاء أنظمة التحقق لتحليل الكائن وفقًا للنموذج المطور ؛ تحسين معلمات الكائن وفقًا للشروط والقيود المحددة.
• CAM - (التصنيع بمساعدة الكمبيوتر) - برمجة وحدات التحكم في آلة CNC ؛ دراسة خيارات مسار الأداة وفقًا لخوارزميات السطح المُشغل ؛ تحليل الصراعات الهندسية. المناسب للمعدات.
• PDM -(إدارة بيانات المنتج) - تخزين البيانات ومراقبة التوثيق ؛ إنشاء أرشيف للعينات ؛ ضمان الوصول إلى المعلومات وحمايتها.

إدارة موارد المؤسسة

وظيفة أخرى مهمة للطرق الحسابية هي الإدارة في الوقت الفعلي لمختلف الموارد وتدفقات المؤسسات - الخدمات اللوجستية والمالية والتخزين والموظفين والتخطيط والتسويق. يشار إلى الأنظمة التي تنفذ المهام المذكورة أعلاه باسم أنظمة تخطيط موارد المؤسسات (تخطيط موارد المؤسسات - إدارة موارد المؤسسة).

تمثل هذه الأنظمة منهجية جديدة لإدارة تقنيات CALS ، والتي تنفذ الوظائف المطلوبة بناءً على بنية أساسية خاصة للمعلومات.

تشمل الوظائف النموذجية لهذه الفئة من منتجات البرامج:

• إنشاء والتحكم في المواصفات المختلفة (يسمح لك بتحديد المنتج النهائي ، مع مراعاة جميع الموارد اللازمة للإنتاج) ؛
• إدارة المبيعات (توقعات مبيعات المنتج بناءً على خطط المبيعات) ؛
• تحليل الحاجة إلى المواد (تحديد حجم الدفعة وأوقات التسليم ، مجموعات محددة من المواد الخام والمكونات) ؛
• تنظيم أنشطة المشتريات (تكوين عقود التوريد ، تحسين أنشطة المستودعات للمؤسسة) ؛
• تخطيط استخدام الطاقات الإنتاجية (على مستوى كل من المؤسسة وورش العمل أو الوظائف الفردية) ؛
• السيطرة على الموارد المالية (محاسبةوالمراجعة المالية).

لاحظ أن تقنيات CALS المقدمة هي الأساس المفاهيمي لدعم المعلومات لدورة حياة إنشاء المنتجات وتشغيلها. مما يدل على كفاءته القصوى عند دمج كلا النظامين (PLM و ERP).

استخدام النظام

تقنيات CALS هي ، أولاً وقبل كل شيء ، طريقة لدعم المعلومات للعمليات التجارية ، والتي وجدت تطبيقها في مجالات مختلفة من نشاط الإنتاج. تعتمد فعالية نشرها واستخدامها على التطوير المنهجي لبيئة المعلومات المناسبة. لتحقيق هذا الهدف ، فإن الشرط الضروري هو استخدام الأساليب التركيبية الخاصة لتشكيل أنظمة دعم جديدة.

مثال على مثل هذه الشركة في السوق الروسية هو مركز أبحاث CALS-Technologies "Applied Logistics". تكمن المهام الرئيسية للشركة في مستوى المنصات التقدمية ومعايير استخدامها. الأنشطة الرئيسية هي: تنفيذ المراقبة التشغيلية لبيانات التصميم المختلفة وتقليل خسائر المنتج.

مركز الأبحاث لتقنيات CALS - مطور العديد من منصات التأليف المعروفة. دعونا نجري مراجعة موجزة لهم.

فئة تطبيق PDM

يمثل مصدر بيانات بناءً على نماذج تمت صياغتها بواسطة معايير ISO الدولية الخاصة.

تشمل الميزات الأكثر شيوعًا:

• التحكم في المعلومات حول الخصائص الرئيسية للهياكل ؛
• جهاز بحث لـتغييرات النظام اللاحقة ؛
• تحليل الامتثال للمبادئ اللوجستية ؛
• جمع البيانات حول معلمات مكون جودة المنتجات ؛
• عمليات مصفوفة التحكم ؛
• ضمان تفاعل مجموعات العناصر (CAD-CAM ، وما إلى ذلك).

كما ترى ، فإن استخدام تقنيات CALS يوفر تحكمًا كاملاً في المنتج على مستوى قاعدة عنصر التصميم.

ميزات إضافية:

• تشغيل والتحكم في قوائم المصنفات (بنوك البيانات المرجعية) ؛
• إدارة معلومات التصنيع ؛
• إدارة معلمات المنتج في الوقت الفعلي ؛
• تطوير مخططات الشجرة للبنية المتغيرة للمنتجات ؛
• العمل بأنماط الهياكل وفقًا للخيارات السابقة ؛
• تحليل خصائص العناصر بمؤشرات مختلفة ؛
• تخطيط المنتج مع الوثائق: النماذج والرسومات والمعلومات النصية وجداول البيانات ؛
• العمل مع المحفوظات ؛
• تشكيل المواصفات والبيانات ؛
• إدارة بيانات العمليات التكنولوجية ، المعدات ، الأدوات ؛
• تفصيل تكنولوجيا التصنيع (المسارات ، العمليات ، الانتقالات) ؛
• تحليل تفاعل المراحل التقنية مع قاعدة عنصر التصميم ؛
• تحديد معدلات استهلاك الموارد المختلفة في النظام ؛
• تصور عناصر التكنولوجيا للحصول على أداة ؛
• تغيير التحكم عن طريق طرق المعالجة ؛
• إدارة العمليات
• توفير الوصول إلى البيانات ؛
• تسوية البيانات عن طريق البريد الإلكترونيالتوقيعات ؛
• مراقبة الجودة ؛
• ضمان عمل محرك البحث الذكي
• تنوع أنواع العرض ، إلخ.

كما ترى ، يكفي عدد ومحتوى الوظائف للحصول على معلومات شاملة لتحليل كامل للعملية المعنية.

منشئ الدليل الفني

العمل مع الوثائق المتعلقة بتشغيل الأنظمة المعقدة. يقوم على المتطلبات الدولية التي تنظم قضايا الدعم اللوجستي للمنتجات. الفكرة الأساسية للمعيار هي العمل مع مجموعة من وحدات المعلومات. المفهوم الرئيسي هو نمطية الوثائق. المعلومات مجزأة باستخدام رموز خاصة. النطاق - أي نوع من أنواع النقل والمعدات العسكرية والمعدات.

يتم توفير تكيف مرن مع الظروف المتغيرة. المجمع مناسب لكل من الشركات الأم والمؤسسات ذات الصلة (مصنعي المواد والمكونات).

LSA Suite

هي مجموعة من الإجراءات التي تنفذ الدعم اللوجستي لأنظمة الإنتاج في الوقت المناسب. يسمح لك بحل عدد من المهام ، مثل تحديد موثوقية مدى خطورة الأعطال ، وإنشاء نموذج وظيفي للصيانة ، وتحديد العدد المطلوب من قطع الغيار.

اطلس

منصة متخصصة مصممة خصيصًا لمعالجة البيانات الخاصة بتشغيل أنظمة الطيران الفنية ، ويتم ضمان السلامة المحددة من خلال المراقبة المستمرة للحالة. التحليل المنفذ والترقيات اللاحقة تجعل من الممكن بشكل كبيرتوفير التكاليف.

أمثلة على الاستخدام

CALS- يتم استخدام تقنيات CALS في روسيا من قبل العديد من الشركات المحلية ، في القطاعين المدني والعسكري. يستخدم التوثيق الإلكتروني للعديد من المنتجات. على سبيل المثال ، في مجال الطيران للطائرات والمروحيات ومحركات الطائرات ومكوناتها. بالإضافة إلى ذلك ، يجري تطوير أنظمة الملاحة والاتصالات الهاتفية والراديوية وأنظمة التحكم. يتم استخدامها في تصميم وتطوير معدات السيارات. تُستخدم عناصر النظام في مصنع فورونيج الميكانيكي ، والمؤسسة الحكومية "روساتوم" ، و NPP "إيروسيلا" ، و OJSC "السكك الحديدية الروسية" وغيرها. كما ترى ، فإن أمثلة تكنولوجيا CALS متنوعة تمامًا.

الخلاصة

إدارة تقنيات CALS هي مهمة فعلية وحديثة تواجه المنظمات. في عصر المعلوماتية الكاملة ، يعد وجود مساحات معلومات محلية وعالمية استراتيجية تنموية رئيسية. معايير CALS ، القائمة على مجموعة متنوعة من أنظمة البرامج ، هي الأساس لإنشاء منتجات حديثة عالية التقنية تنتجها أنظمة الإنتاج المؤتمتة.

لقد حان الوقت لعناصر جديدة في الأساس لتنظيم الإنتاج ، والتي تستند إلى عمليات الإدارة الشاملة وإدخال أماكن العمل المؤتمتة في التصميم والبيئة التكنولوجية. وعلى الرغم من الانتقال من المعدات التكنولوجية القديمة إلى الأدوات الآلية ذات التحكم العددي وتتطلب مراكز التصنيع متعددة المحاور (وهذه كلها تقنيات CALS) تكاليف فكرية ومادية ومالية هائلة ، ويجب على جميع المؤسسات التي ترغب في تلبية روح العصر أن تسير على هذا النحو.