Данной статьей автор надеется завершить цикл вводных рубликаций о CALS-технологиях и перейти к научно-практическим статьям, которые характеризуют российский опыт реализации CALS-технологий на базе разработки системы IntegroCALS.
В предшествующих наших статьях1 к ключевым областям CALS мы отнесли: реорганизацию предпринимательской деятельности, параллельное проектирование, электронный обмен данными, интегрированную логистическую поддержку, многопользовательскую базу данных и международные стандарты. Мы также отмечали, что существенным моментом при этом является то, что ни одну из областей CALS нельзя рассматривать в отрыве от других областей. Именно это обстоятельство является основой построения расширенного (виртуального) предприятия.
Виртуальное предприятие (промышленное, коммерческое, эксплуатационное и др.) - это такое предприятие, которое создается из различных предприятий на контрактной основе, не имеет единой юридической организационной структуры, но обладает единой информационной структурой с целью создания и использования компьютерной поддержки жизненного цикла конкретного изделия.
Виртуальное предприятие создается путем отбора требующихся организационно-технологических ресурсов от различных предприятий и их интеграции с помощью компьютерной сети Internet в гибкую и динамическую структуру, приспособленную для скорейшего выпуска новой продукции и ее оперативной поставки на рынок.
Создание такой единой открытой организационно-производственной структуры, объединяющей различные предприятия вокруг процессов, осуществляемых на этапах жизненного цикла изделия, приводит к тому, что границы между взаимодействующими предприятиями становятся прозрачными и подвижными.
С практической точки зрения виртуальное предприятие - есть сеть свободно взаимодействующих организаций (их подразделений), находящихся в различных местах. Эти организации участвуют в разработке совместных проектов (или ряда взаимосвязанных проектов), находясь между собой в отношениях партнерства, сотрудничества или кооперации.
При создании виртуальных предприятий учитываются все аспекты вышеуказанных областей CALS.
Реорганизация предпринимательской деятельности и параллельное проектирование при создании виртуального предприятия
Что нового вносит CALS в реорганизацию предпринимательской деятельности? В отечественной литературе термину "реорганизация предпринимательской деятельности" можно поставить в соответствие более привычные нам определения: "организация производства", "организация труда" и "организация управления". Данные определения охватывают различные области организационной деятельности. Для их изучения использовались различные методы. К их числу можно отнести графические методы анализа, в том числе: блок-схемы, структурные схемы, документограммы, оргограммы, матрицы, сетевые графики и др. Для рационализации организационной деятельности разрабатывались различные экономико-математические модели. При их создании использовали системный подход. Тем не менее в конечном итоге это привело к возникновению множества методов анализа и рационализации организационной деятельности и полному отсутствию единой системы организации и интерпретации данных, используемых в этих методах. Поэтому сравнение различных результатов анализа и рационализации организационной деятельности оказалось весьма затруднительным и зачастую носило локальный характер, в том числе в пределах тех областей, в рамках которых рассматривалась организационная деятельность.
CALS с момента своего рождения в отличие от известных традиционных подходов предполагала:
Эти моменты сместили акцент с решения локальных задач в традиционном понимании на процесс проектирования организационной деятельности в рамках жизненного цикла конкретного изделия.
CALS -ориентированный процесс проектирования организационной деятельности прежде всего состоит из:
Определение элементов жизненного цикла изделия (ЖЦИ), рассматриваемого как "система", является основным этапом не только для концептуального проектирования ЖЦИ, но и для создания единой информационной модели, поддерживающей ЖЦИ. Именно это обстоятельство заставляет при определении элементов ЖЦИ осуществлять классификацию понятий, их характеризующих. Значение классификации понятий определяется в первую очередь тем, что она задает на множестве или классе рассматриваемых понятий однородную структуру (иерархическую, фасетную или комбинированную), которая носит глобальный характер в рамках рассматриваемого ЖЦИ.
Классификация понятий играет фундаментальную роль как логическое средство целостного описания функционально-структурной модели ЖЦИ. Словарь понятий, построенный на основе данной классификации, и функционально-структурная модель ЖЦИ являются основным результатом концептуального проектирования ЖЦИ.
Функционально-структурное моделирование ЖЦИ при создании виртуального предприятия на концептуальном уровне позволяет определеить не только связи между элементами (понятиями) ЖЦИ, но и также их структуру. При этом следует отметить также важную роль классификации связей между элементами (понятиями) ЖЦИ в составе виртуального предприятия. К их числу можно отнести классификацию следующих связей:
Таким образом ответ на вопрос, что нового вносит CALS в реорганизацию предпринимательской деятельности в основном состоит в следующем:
Создавая концептуальную модель деятельности виртуального предприятия CALS-подход предполагает параллельное проектирование этапов ЖЦИ (функционально-структурное моделирование). Использование при этом единого словаря понятий позволяет избавиться от семантической взаимоувязки понятий, используемых на различных этапах ЖЦИ. В свою очередь взаимоувязка понятий осуществляется в рамках контекста функционально-структурной модели соответствующего этапа ЖЦИ.
Наличие функционально-структурной модели виртуального предприятия позволяет определить отсутствие необходимых связей или нерациональность их структуры, т.е. недостаточность упорядоченности/организованности ЖЦИ.
Электронный обмен данными, многопользовательская база данных и международные CALS-стандарты при создании виртуального предприятия
При создании модели виртуального предприятия особая роль отводится Словарю Понятий. При этом, если каждому понятию поставить в соответствие заблаговременно выявленную информационную структуру, определенную в ISO 10303 (STEP), то можно осуществить, причем параллельно созданию концептуальной модели, создание единой информационной модели в соответсвии с международными CALS-стандартами.
Различные организации (подразделения), входящие в состав виртуального предприятия, могут использовать "свои" подмножества единой информационной модели изделия. Так как эти подмножества определены в информационной модели изделия на языке EXPRESS, то передача информации может быть выполнена без потерь.
Помимо ISO 10303 (STEP) при организации электронного обмена данными в виртуальном предприятии используются и другие стандарты. К их числу можно отнести SGML.
SGML - это стандарт представления текстовой информации, а также стандарт рационального управления документами.
Реализация данного стандарта осуществляется на базе использования DTD (Определения Типов Документа).
При обмене документами, основанными SGML, для удостоверения правильности логической структуры может использоваться следующий подход:
Таким образом, можно автоматически гарантировать, что в документ включена вся информация, и что она структурирована согласно требованиям.
Виртуальное предприятие проектируется и функционирует на основе единой информационной модели изделия, разработанной в соответствии с ISO 10303 (STEP). Общая структура STEP включает архитектуру и представление для структур изделия, определение, идентификацию и некоторые свойства изделия.
Каждый вид информации представляется через соответствующий стандарт, например:
Различные наборы информации компонуются в единую информационную модель, выполненную в соответствии с требованиями ISO 10303 (STEP) через "программы обработки".
Стандарты CALS покрывают весь спектр потребностей пользователей, обеспечивая единое представление текста, графики, информационных структур и данных о проекте, сопровождении и производстве, включая звук, видео, мультимедийные средства, передачу данных, хранение данных, документацию и многое другое для всех приложений.
Ключевым понятием для виртуального предприятия является концепция многопользовательской базы данных. Она должна содержать всю необходимую информацию для компьютерной поддержки ЖЦИ и должна быть доступна как заказчику, так и самому разработчику.
Подводя краткий итог, можно сказать, что в основном электронный обмен данными в рамках виртуального предприятия будет осуществляться:
Интегрированная логистическая поддержка
Если рассматривать виртуальное предприятие как предприятие, поддерживающее весь ЖЦИ, то создание в нем интегрированной логистической поддержки с позиции CALS является одной из основных задач.
Для создания интегрированной логистической поддержки в международном CALS-сообществе разрабатывается стандарт, описывающий ключевые виды данных и процессов логистической поддержки.
Вначале он базировался на американских военных стандартах и двух стандартах организации AECMA (стандарт по компьютеризированной организации поставок (S2000M) и стандарт по электронной документации (S1000D). Сейчас уже ясно, что по ряду причин этих стандартов оказалось недостаточно. Более того в настоящее время в США упразднен стандарт по Постановке Задачи MIL-STD 1388-1A, а также стандарты описаний данных 1388-1А и 2В, частично несовместимые друг с другом, не говоря уже о совместимости с приложениями из других областей.
В этой связи военный стандарт Великобритании "00-60/1" (вышедший в апреле 1996 г.) является более развитым стандартом. Он описывает ключевые процессы управления логистической поддержкой и объединяет в себе большую часть уже не существующих стандартов MIL-STD 1388 1A/2B и, не останавливаясь на традиционном анализе, использует подход, который устанавливает связи между соответствующими данными, относящимся к областям: анализу логистической поддержки, организации поставок, технической документации. Этот стандарт прошел тестирование в пяти европейских государствах (за исключением Великобритании), целью которого был сбор откликов в отношении его пригодности для использования в качестве стандарта NATO/ISO.
Он предназначен для регламентации в юридических документах проведения "Интегрированной логистической поддержки" военной техники. Однако, он также может использоваться для поддержки любой крупной системы как военного, так и гражданского назначения. Стандарт определяет порядок идентификации и учета факторов затрат и реализуемости логистической поддержки на этапе проектирования изделий с тем, чтобы обеспечить влияние этих факторов на процесс проектирования с целью оптимизации затрат на жизненный цикл. Таким образом затраты владельца техники уменьшатся за счет:
Заключение
Автор понимает, что в рамках данной статьи практически невозможно описать все проблемы, касающиеся создания и эффективного функционирования виртуального предприятия. Если бы ему удалось показать, каким образом ключевые области CALS в своем взаимодействии формируют виртуальное предприятие, он бы считал это своей удачей.
При создании виртуального предприятия в настоящий момент существует множество конкретных технических проблем. В дальнейших статьях автор надеется совместно со своими коллегами уделить им соответствующее внимание.
Литература
1. Дмитров В.И. Компьютерная поддержка непрерывных поставок и жизненного цикла продукции - основа обеспечения конкурентоспособности государств в XXI веке. - Вестник машиностроения - М., 1996 - # 4.
2. V. Dmitrov, A. Andrienko. Tools for Computer-Aided STEP Oriented CALS Technology to Support Product Life Cycle and Virtual Enterprises. - The 12th International Logistics Congress - Greece, Athens, 1996.
3. Дмитров В.И. К вопросу о государственной стратегии России в области CALS-технологий. - Информационные технологии - M., 1996 - # 5.
4. V. Dmitrov. Conceptual object-oriented modelling of Product Life Cycle stages and its role in harmonising STEP/P_Lib/EDIFACT/SGML Standards. - Proposal to the International CALS Congress - USA, Orlando, 1997.
1 См. журнал "Автоматизация проектирования", # 1, 1996 г., # 1, # 2, # 3, # 4, 1997 г.