Технические науки/12. Автоматизированные системы управления на производстве

 

К. э. н., PhD техническим наукам Жунусов К.М.

Костанайский государственный универсистет А.  Байтурсынова, Казахстан

 

Ретроспективный анализ развития информационных технологий наукоемкого производства

 

Начиная с 80-х годов одним из направлений повышения эффективности производства стало широкое применение информационных технологий. Важным этапом развития на этом пути стало появление понятия гибкой производственной системы (ГПС). Принципиальной особенностью ГПС являлось наличие новой компоненты - компьютерной системы управления, обеспечивающей возможность увязки отдельных процессов, функций и задач в единую систему.

Дальнейшее развитие работ в данном направлении в конце 80-х - начале 90-х годов привело к появлению понятия компьютеризированного интегрированного производства (КИП). Концепция КИП подразумевала новый подход к организации и управлению производством, новизна которого заключалась не только в применении компьютерных технологий для автоматизации технологических процессов и операций, но в создании интегрированной информационной системы предприятия. Информационная интеграция процессов достигалась путем использования распределенных баз данных, позволяющих более эффективно решать вопросы разработки и проектирования изделий, подготовки производства, планирования и управления производством, решения задач материально-технического обеспечения, охватывая все процессы предприятия.

В период 1985-1995 гг. в разных странах было создано около 20 КИП с различным уровнем автоматизации, из которых восемь автоматизированных завода выпускали металлорежущее оборудование, четыре - изделия для аэрокосмической промышленности (в США), остальные КИП были ориентированы на выпуск различных агрегатов широкой номенклатуры, включая компоненты вычислительной техники и электрических машин.

 Практика показала, что из всех задач интегрированного наукоемкого производства наиболее типизируемыми оказались задачи автоматизации проектирования и подготовки производства, а также задачи уровня управления предприятием. В конце 80-х - начале 90-х годов, на рынке появились самостоятельные программно-технические решения, пригодные для использования на предприятиях с различным уровнем автоматизации, в том числе и вне КИП в его классическом понимании. Возникли новые устойчивые понятия: CAD/CAM/CAE и ERP, MRP (MRP II).

Характерными примерами современных ERP являются системы R/3 (SAP), BAAN IV (BAAN), Oracle Applications (Oracle Corporation), MFG/PRO (QAD), People Soft (People Soft Inc), OneWorld (J.D.Edwards), BPCS (System Software Associates, Syteline (Symix Systems) и другие.

 К середине 90-х годов появилось осознание необходимости создания интегрированной информационной системы, поддерживающей весь жизненный цикл изделия.

По определению, приведенному в стандарте ISO 9004-1, жизненный цикл (ЖЦ) продукции это совокупность процессов, выполняемых от момента выявления потребностей общества в определенной продукции, до момента удовлетворения этих потребностей и утилизации продукции.

Потребность в создании интегрированной системы поддержки ЖЦ изделия и систематизации информационного взаимодействия компонентов такой системы, приводят к необходимости создания интегрированной информационной системы. Данный подход характеризуется следующими принципиальными особенностями:

- в отличие от компьютерной автоматизации и интеграции отдельных процессов, например, в производстве, решаются задачи информационной интеграции всех процессов ЖЦ;

- решаемые задачи выходят за границы отдельного предприятия, участники информационного взаимодействия могут быть территориально удалены друг от друга, располагаться в разных городах и даже странах;

- совместно используемая информация очень разнородна: это маркетинговые, конструкторско-технологические, производственные данные, коммерческая и юридическая информация и т.д. Для ее совместного использования способы, технологии представления и корректной интерпретации данных должны быть стандартизованы;

- основной средой передачи данных является глобальная сеть Интернет.

В настоящее время на мировом рынке наукоемких промышленных изделий отчет­ливо наблюдаются три основные тенденции:

- повышение сложности и наукоемкости изделий, повышение их качества и снижение ресурсоемкости;

- повышение конкуренции на рынке изделий, предприятий и корпораций;

- развитие кооперации между участниками ЖЦ изделия.

В период 1995 - 2010 гг. в мире был выполнен ряд проектов, направленных на апробацию и внедрение принципов информационной интеграции всех процессов ЖЦ в различных отраслях промышленности. В гражданской сфере широкое распространение получили термины Product Life Cycle Support (PLCS) или Product Life Management (PLM) – «поддержка жизненного цикла изделия» или «управление жизненным циклом изделия».

Крупнейшие интегрированные многофункциональные системы  PLM, применяемые в промышленности развитых стран:

– Siemens PLM Software;

– Pro/Engineer (PTC);

– Catia (Dassault);

– Autodesk;

– Mastercam;

- SAP.

Из числа крупнейших мировых компаний, входящих в перечень «Fortune 500» - 100% применяли PLM -технологии, среди фирм с оборотом больше 50 млн. долл. – более 80%.

Использование PLM приводит к существенной экономии и получению дополнительной прибыли, поэтому в эту сферу применения современных ИТ привлекаются очень большие инвестиции.

В научной литературе определено, что базовые направления шестого технологического уклада включают биотехнологию, наноэлектронику, фотонику и фотоинформатику, CALS (PLM)-технологии (как перестройка бизнес-процессов в высокоавтоматизированный и интегрированный процесс управления жизненным циклом продукта), интегрированные высокоскоростные транспортные системы.

 

 

 

Литература

 

1. Хартли Дж. ГПС в действии / Пер. с англ. - М.: Машиностроение, 1987. - 328с., ил.

2. Тащиян Г.О. CALS-технология как основа создания системы автоматизированного менеджмента конкурентоспособности наукоемкой продукции // Автоматизация и современные технологии. - 2008. - N 5. - С.20-23. 3. Трофимов Е.Ф., Епархин О.М., Вершинина Н.И. CALS-технологии: стандартизация электронного представления и обмена технической и коммерческой информацией: монография. - Ярославль: ЯГТУ, 2008. - 197 с.