CALS-технологии в обеспечении качества

    Качество продукции тогда будет социально необходимым, когда его уро-вень будет находиться в пределах реализуемой общественной полезности, а затраты труда на производство продукта будут соответствовать средним об-щественным затратам на единицу потребительной стоимости. Повышение качества продукции в рамках общественно необходимого уровня должно со-провождаться снижением затрат в расчёте на единицу полезности.

    Каковы границы социально-необходимого качества? Нижней границей можно считать техническое качество, т.е. такой его уровень, при котором продукт ещё является потребительной стоимостью, а ниже этого уровня он становится вещью, которая не может удовлетворить ни одну потребность ин-дивида и общества. Верхней границей социально-необходимого качества может быть максимальная величина общественной потребности, при которой качество продукции полностью выступает как общественная полезность.[2]

2. CALS-технологии в обеспечении качества

1. Что такое CALS? 

    Во-первых, CALS (Continuous Acquisition and Life-cycle Support — непрерывная информационная поддержка жизненного цикла продукции) — это идеология создания единой информационной среды для процессов проектирования, производства, испытаний, поставки и эксплуатации продукции. Системность информационного подхода заключается в охвате всех стадий жизненного цикла (ЖЦ) продукции от замысла до утилизации.

    Во-вторых, интеграция достигается путем стандартизации представления информации (или скажем, результатов) в процессах проектирования, материально-технического снабжения, производства, ремонта, послепродажного сервиса и т.д. Такой подход создает новый базис для информационной интеграции и преемственности в использовании информации.

    Наконец, в-третьих, эффективный бизнес сегодняшнего дня имеет явную тенденцию к географической распределенности. Компании кооперируются для того, чтобы вместе выполнить сложный проект или вывести на рынок новый продукт. Возникают так называемые «виртуальные» предприятия — форма объединения на контрактной основе предприятий и организаций, участвующих в поддержке жизненного цикла общего продукта и связанные общими бизнес-процессами. Этот сложный организм должен жить по единым правилам в едином информационном пространстве, позволяющем непосредственно использовать данные в электронной форме от партнеров и передавать им, в свою очередь, результаты своей работы. В случае изменения состава участников — смены поставщиков или исполнителей — обеспечивается преемственность и сохранность уже полученных результатов (моделей, расчетов, документации, баз данных).[7]

    В дословном переводе аббревиатура CALS означает "непрерывность поставок  продукции и поддержки ее жизненного  цикла".

    Понятие "жизненный цикл изделия" введено в международных стандартах серии ISO 9004 (управление качеством продукции). Данное понятие включает в себя следующие этапы жизненного цикла изделия: маркетинг, поиск и изучение рынка; проектирование и/или разработка технических требований к создаваемой продукции; материально-техническое снабжение; подготовка и разработка технологических процессов; производство; контроль, проведение испытаний и обследований; упаковка и хранение; реализация и/или распределение продукции; монтаж, эксплуатация; техническая помощь в обслуживании; утилизация после завершения использования продукции

    CALS-технологии активно применяются, прежде всего, при разработке и производстве сложной наукоемкой продукции, создаваемой интегрированными промышленными структурами, включающими в себя НИИ, КБ, основных подрядчиков, субподрядчиков, поставщиков готовой продукции, потребителей, предприятия технического обслуживания, ремонта и утилизации продукции.

    Вместе с тем применение CALS-технологий позволяет эффективно, в едином ключе решать проблемы обеспечения качества выпускаемой продукции, поскольку электронное описание процессов разработки, производства, монтажа и т.д. полностью соответствует требованиям международных стандартов ИСО серии 9000, реализация которых гарантирует выпуск высококачественной продукции.

     В США работы по CALS-технологиям ведутся с 1985 г. в рамках национальной программы. Началом создания системы CALS-технологий стала разработка системы стандартов описания процессов на всех этапах жизненного цикла продукции. В период 1985—1990 гг. была разработана национальная концепция развития системы CALS-технологий и апробированы ее основные составляющие. В 1991—1995 гг. велись крупномасштабные испытания разработанных CALS-технологий в процессе производства отдельных видов вооружения и военной техники (ВВТ). В настоящее время в США перспективные виды ВВТ разрабатываются только на основе указанных технологий.

     Министерство внешней торговли и промышленности Японии приступило к осуществлению широкомасштабной программы разработки, испытаний и внедрения системы CALS. Программа объединяет более 20 взаимосвязанных проектов, охватывающих различные отрасли экономики, включая авиационно-космическую, судостроительную, электронную, автомобилестроительную, финансовую и др. Наряду с частными инвестициями на реализацию указанной программы, государство ежегодно выделяет около 200 млн долл. При этом государственная поддержка полностью увязана с общей стратегией реализации новейших информационных технологий и нацелена на обеспечение конкурентоспособности национальных товаров на мировых рынках.

    По данным западных аналитиков, применение CALS-технологий позволяет в масштабах промышленности США экономить десятки миллиардов долларов в год, сократить сроки проведения всех работ на 15—20%. В этой связи в промышленно развитых странах в области CALS активно реализуются широкомасштабные программы, направляемые и координируемые государственными структурами. Сейчас в мире действует более 25 национальных организаций (комитетов или советов по развитию CALS), в том числе в США, Японии, Канаде, Великобритании, Германии, Швеции, Норвегии, Австралии и других странах, а также в НАТО.

    Ситуация на мировом рынке наукоемкой продукции развивается в сторону полного перехода на безбумажную электронную технологию проектирования, изготовления и сбыта продукции. Передовые зарубежные фирмы рассматривают работу в этом направлении как действенное средство ограничения доступа на международный рынок наукоемкой продукции тех стран, которые не сумеют своевременно освоить соответствующие международным требованиям безбумажные электронные технологии. Предположительно, в ближайшие несколько лет мировой рынок наукоемких технологий, так же, как рынок промышленной кооперации, полностью перейдет на стандарты CALS.

    В настоящее время ряд отечественных предприятий в рамках международного сотрудничества, в частности, при продаже сложных наукоемких изделий, а также лицензий на их производство, уже столкнулся с требованиями соблюдения стандартов CALS применительно к поставляемой с изделием технической документации в электронной форме, а также к средствам компьютерной информационной поддержки процессов технического обслуживания, материально-технического обеспечения, заказа запасных частей, ремонта. Аналогичные проблемы, связанные с электронным взаимодействием и совместным использованием конструкторской, производственной и коммерческой информации в электронной форме, возникают в рамках совместных проектов по разработке и производству наукоемкой продукции, выполняемых с зарубежными партнерами. Таким образом, практическое применение CALS-технологий является чрезвычайно актуальной задачей.[7]

2. Концептуальная модель CALS

    Основное содержание концепции CALS составляют инвариантные понятия, которые реализуются (полностью или частично) в течение ЖЦ изделия (рис.3).

Рис.3. Концептуальная модель CALS

    Эти инвариантные понятия условно делятся на три группы:

• базовые принципы CALS;
• базовые управленческие технологии;
• базовые технологии управления данными.

К числу первых относятся:

• системная информационная поддержка ЖЦ изделия на основе использования ИИС, обеспечивающая минимизацию затрат в ходе ЖЦ;
• стандартизация информационного описания объектов управления;
• разделение программ и данных, ориентация на готовые коммерческие программно-технические решения (Commercial Of The Shelf - COTS), соответствующие требованиям стандартов;
• безбумажное представление информации, использование электронно-цифровой подписи;
• параллельный инжиниринг (Concurrent Engineering);
• непрерывное совершенствование бизнес-процессов (Business Processes Reengineering).

К числу вторых относятся технологии управления процессами, инвариантные по отношению к объекту (продукции):

• управление проектами и заданиями (Project Management/Workflow Management);
• управление ресурсами (Manufacturing Resource Planning);
• управление качеством (Quality Management);
• управление конфигурацией (Configuration Management);
• интегрированная логистическая поддержка (Integrated Logistic Support).

    К числу третьих относятся технологии управления данными об изделии, процессах, ресурсах и среде. [5]

3. Базовые принципы CALS

Интегрированная информационная среда

    Как следует из вышеизложенного, системная информационная поддержка и сопровождение ЖЦ изделия осуществляется в ИИС. Терминологический словарь определяет ИИС как "совокупность распределенных баз данных, содержащих сведения об изделиях, производственной среде, ресурсах и процессах предприятия, обеспечивающая корректность, актуальность, сохранность и доступность данных тем субъектам производственно-хозяйственной деятельности, участвующим в осуществлении ЖЦ изделия, кому это необходимо и разрешено. Все сведения (данные) в ИИС хранятся в виде информационных объектов".

    В ИИС реализуются следующие базовые принципы CALS:

• прикладные программные средства отделены от данных;
• структуры данных и интерфейсы доступа к ним стандартизованы;
• данные об изделии, процессах и ресурсах не дублируются, число ошибок в них минимизируется, обеспечивается полнота и целостность информации;
• прикладные средства работы с данными представляют собой, как правило, типовые коммерческие решения различных производителей, что обеспечивает возможность дальнейшего развития ИИС.

Электронный документооборот

    Все процессы информационного обмена посредством ИИС имеют своей конечной целью максимально возможное исключение из деловой практики традиционных бумажных документов и переход к прямому безбумажному обмену данными. Преимущества и технико-экономическая эффективность такого перехода очевидны. Тем не менее, на переходном периоде нужно обеспечить сосуществование и совместное использование как бумажной, так и электронной форм представления информации и гармонизировать применяемые понятия. 

 Параллельный инжиниринг

   Принцип параллельного инжиниринга (сoncurrent engineering) предполагает выполнение процессов разработки и проектирования одновременно с моделированием процессов изготовления и эксплуатации. Сюда же относится одновременное проектирование различных компонентов сложного изделия. При параллельном инжиниринге многие проблемы, которые могут возникнуть на более поздних стадиях ЖЦ, выявляются и решаются на стадии проектирования. Такой подход позволяет улучшить качество изделия, сократить время его вывода на рынок, сократить затраты.

    Отличиями параллельного инжиниринга (ПИ) от традиционного подхода к организации процессов инженерной деятельности являются:

• ликвидация традиционных барьеров между функциями отдельных специалистов и организаций путем создания, а при необходимости - последующего преобразования, многопрофильных рабочих групп, в том числе территориально распределенных;
• итеративность процесса приближения к необходимому результату.

     ПИ предполагает замену традиционного последовательного подхода комплексом перекрывающихся во времени операций, направленных на систематическое улучшение разрабатываемого решения вплоть до достижения необходимого результата.

Реинжиниринг бизнес-процессов

    Концепция CALS предполагает последовательное, непрерывное изменение и совершенствование бизнес-процессов разработки, проектирования, производства и эксплуатации изделия. Для этого используется набор разнообразных методов, в т.ч. реинжиниринг бизнес-процессов (business process reengineering), бенчмаркинг (benchmarking), непрерывное улучшение процессов (continuous process improvement ) и т.д.

    Построению интегрированной системы информационной поддержки ЖЦ изделия должны предшествовать:

• анализ существующей ситуации;
• разработка комплекса функциональных моделей бизнес-процессов, описывающих текущее состояние среды, в которой реализуется ЖЦ изделия;
• выработка и сопоставление возможных альтернатив совершенствования как отдельных бизнес-процессов, так и системы в целом.