Информационные системы и технологии в авиастроении

Впервые принципы CALS были реализованы в российском авиастроении при создании теплозащиты орбитального корабля (ОК) "Буран".

Они позволили организовать на электронной, безбумажной основе разработку, технологическую подготовку производства, управление серийным производством 38000 индивидуальных плиток теплозащиты с пятикоординатной механической обработкой заготовок в Москве - НПО "Молния" и на Байконуре. Принципы были разработаны и реализованы в виде интегрированных информационных технологий создания теплозащиты ОК «Буран» в 80-х гг. XX-го века, т.е. 30 лет тому назад, тогда отечественное авиастроение в области CALS не уступало ведущим мировым корпорациям, да и МАП СССР был самой крупной корпорацией мира.

Сегодня одним из лидеров в области истребительной авиации является ОКБ Сухого.

В настоящее время накопленный опыт ОКБ Сухого реализует в области гражданской авиационной техники.

В последние годы существенное продвижение в реализации информационных технологий на принципах CALS/ИПИ добились:

Ш ОКБ им. А.С. Яковлева при разработке проекта учебно-тренировочного самолета Як-130.

Ш Научно-производственный центр ММПП «Салют» при проведении глубокой модернизации двигателя АЛ-31Ф;

Ш Корпорация "Авиадвигатель", создавшая единственный российский двигатель XXI века ПС-90А для средне - и дальнемагистральной авиации, который отвечает всем требованиям ICAO (Международная организация гражданской авиации). Двигатель ПС-90А поставлен и эксплуатируется на президентском самолете Ил-96-300ПУ.

Ш Корпорация "Авиадвигатель" реализует принципы CALS/ИПИ при создании двигателя ПС-90ГП 2А для газоперекачивающего комплекса.

Ш Значительных успехов в области организации единой информационной среды при создании магистральных самолетов добилась корпорации «Туполев».

Показателем усложнения конструкции летательных аппаратов (ЛА) служит дальнейшее повышение объема применения полимерных композиционных материалов (ПКМ), что во многом определяет технический уровень изделий.

Достигаемый эффект (повышение летно-технических характеристик, снижение стоимости ЖЦИ ЛА и др.) во многом зависит от:

Ш объема применения КМ, который согласно мировой тенденции постоянно растет;

Ш создания конструкций с заранее заданными характеристиками;

Ш уникальных свойств КМ, в том числе - высокие удельные характеристики прочности и жесткости, высокие показатели сопротивления усталости, стойкости к вибро и акустическим нагрузкам и др.

4.Применение передовых информационных технологий, аппаратных и программных средств не только «западных» (UNIGRAPHICS, CATIA и др.), но и отечественных систем:

Ш КРЕДО-ТМ (в версии системы Технологического Моделирования), разработки НИЦ АСК - научного центра Авиационного промышленного Совета по CALS;

Ш Гемма разработки ЦАГИ им. Н.Е. Жуковского.

Так, анализ программно-технических средств на предприятиях авиастроения по всему ЖЦИ, проведенный НИЦ АСК по заданию Росавиакосмоса (рис.4) показывает, что до 50% работ (разработка, подготовка производства) в качестве информационной системы при конструировании, технологической подготовке производства, подготовке управляющих программ для оборудования с ПУ можно использовать КРЕДО-ТМ.

Рисунок 4 Долевой баланс программно-технических комплексов в производстве летательных аппаратов

В состав программно-методического комплекса входит несколько прикладных систем, объединенных между собой методологией построения моделей, применяемыми инструментальными средствами и интерфейсами (рис.5).

Рисунок 5 Состав программно-методического комплекса Кредо-ТМ

Серьезной проблемой для многих предприятий в силу ряда причин становится обеспеченность специалистами уже имеющихся программных средств, еще более острой для обеспечения создаваемых новых информационных систем.

Для решения этой проблемы передовые организации открывают у себя филиалы кафедр высших учебных заведений, создают совместно с ними учебно-производственные комплексы, заключают договора на подготовку специалистов.

5. Развитие CALS- систем немыслимо без использования международных стандартов в области информационных технологий, в том числе ISO, ICAO, федеральных стандартов по обработке информации США и других нормативов в целях эффективной интеграции в совместных международных проектах, таких как RRJ (Russian Regional Jet - Российский Региональный Самолет) и др.

Гармонизация стандартов с международными, проводимая под руководством НИИСУ, позволит повысить конкурентоспособность военной и гражданской авиации и будет способствовать восстановлению позиции российского авиастроения. Например, только В/О «Авиаэкпорт» поставило более 6000 самолетов и вертолетов в 50 стран мира.

6. Создание систем информационного обеспечения эксплуатации и технического обслуживания техники с применением Интегрированной логистической поддержки (ИЛП), интерактивных электронных технических руководств (ИЭТР).

Многолетний опыт работы в области информационного обеспечения эксплуатации техники накоплен в ФГУП ГосНИИАС, корпорациях Boeing, Airbus.

7. Информационная модель ресурсов.

Информационная поддержка прогнозирования влияния конкретных проектов на научно - технический, производственный, технологический, кадровый потенциал и другие виды деятельности для стратегического развития на всех фазах ЖЦИ.

Превращение информации о предприятии в важнейший корпоративный ресурс:

Ш Отражающиеся в информационной модели статическими (класс, тип, категория, конструктивные элементы и т.д.) и динамическими (состояние, количество и т.д.) характеристиками;

Ш Производство и вспомогательные площади;

Ш Технологическое, контрольно-измерительное, транспортное и инженерное оборудование;

Ш Запасы материалов, полуфабрикатов, покупных комплектующих изделий (ПКИ), нормалей, крепежных изделий и т.д.

Так, в результате комплексно проведенных конструкторских, технологических, металлургических исследований разработаны и внедрены в серийное производство оригинальные конструкции крепежных изделий с односторонним доступом для сборки авиакосмических комплексов без ограничения ресурса эксплуатации техники.

8. Информационное обеспечение всех направлений планирования и управления предприятием:

Ш управление заказами;

Ш обеспечение материалами полуфабрикатами, ПКИ, крепежом;

Ш передача продукции на сборочные производства, склады готовой продукции;

Ш формирование производственных графиков оперативно -календарного планирования;

Ш планирование персонала;

Ш финансово-хозяйственная деятельность: система учета затрат, анализ прибыльности, управление финансовыми потоками и т.д.

9. Обеспечение информационной безопасности.

Информационный обмен между структурными составляющими компаний, холдингов, корпораций других объединений, «виртуальных предприятий» выполняется с применением криптографической защиты, средств защиты от несанкционированного доступа, утечки по техническим каналам связи; с защитой данных от разрушения в аварийных ситуациях и т.д. «Виртуальное предприятие» при этом рассматривается как группа предприятий (КБ, НИИ, финальные предприятия изделий, эксплуатирующих организаций, поставщики полуфабрикатов, нормативных элементов, крепежа, агрегатов), не имеющая единой юридической организационной формы, но имеющая объединенную информационную среду, общие бизнес - процессы при ключевой роли ОКБ.

10. Важнейшим направлением повышения конкурентоспособности наукоемких изделий авиационной техники на внутреннем и внешнем рынках является создание автоматизированных систем менеджмента качества (АСМК), соответствующих стандартам ИСО 9000 версии 2001г. и принципам CALS-технологий, обеспечивающих в течении всего ЖЦИ возможность интегрированного информационно-технологического взаимодействия в цепи Поставщик- Разработчик- Потребитель (Заказчик) в рамках единой унифицированной системы менеджмента. Реализация концепции построения отраслевой системы информационной поддержки (управления) менеджмента качества (АСМК) интегрированных структур (ИСТ) (холдинг, концерн, корпорация) на основе семейства стандартов ИСО 9000-2001, соответствующей принципам TQM (всеобщий менеджмент качества), ИПИ (CALS) - технологий разработки НИЦ АСК Росавиакосмоса для повышения конкурентоспособности российской авиационной техники.

11. Подготовка и переподготовка кадров в МАИ (технический университет), МАТИ-РГТУ, МГТУ им. Баумана, других вузах, на предприятиях авиастроения, а также выпуск соответствующих методических материалов, учебных пособий, учебников по CALS совместно с лидерами авиастроения: КБ, НИИ объединениями.

Заключение

В условиях постоянного и значительного усложнения инженерно-технических проектов, программ разработки новой продукции и роста наукоемкости изделий конкурентоспособными окажутся предприятия, достигшие совершенства в управлении бизнесом, обладающие отлаженными процессами проектирования, производства, поставки и поддержки продукта, ориентированные на функционирование в условиях быстро меняющейся экономической ситуации и способные мгновенно реагировать на возникающие новые запросы рынка.

Такая цель не может быть достигнута частными, постепенными изменениями традиционных методов работы и точечным внедрением средств автоматизации. Предприятия должны провести кардинальное реформирование в сфере управления, опираясь на высокотехнологичные, положительно зарекомендовавшие себя стратегии организации современного бизнеса. Такой стратегией, принятой в настоящее время в качестве международного стандарта, является CALS.

Применение CALS-технологий позволяет существенно сократить объемы проектных работ. Существенно облегчается решение проблем ремонтопригодности, интеграции продукции в различного рода системы и среды, адаптации к меняющимся условиям эксплуатации и т.п.

Отставание с внедрением CALS-технологий сделает для предприятий невозможным участие в международной кооперации, негативно отразится на конкурентоспособности и привлекательности производимой продукции, послужит причиной потери определенных сегментов рынка.

Примерная цена внедрения CALS-технологий на отечественных предприятиях - от 50 до 900 тыс. долл. При этом реализация уже начального этапа дает существенный эффект за счет сокращения времени выхода изделия на рынок, повышения качества изделия, удовлетворения требований заказчика.

За рубежом работы по созданию и внедрению CALS-технологий ведутся более 25 лет. В России подобные работы начались в середине 90-х годов, на рубеже столетий при Госстандарте был создан комитет № 431, координирующий работы по CALS-технологиям; создан НИЦ CALS-технологий «Прикладная логистика»; разработана программа стандартизации в сфере CALS-технологий в 2000 - 2003 годах; в авиастроении, судостроении, оборонной промышленности реализуются пилотные проекты по внедрению CALS-технологий. В нашей стране среди пионеров внедрения CALS -- АВПК «Сухой», ОАО «Туполев», Конструкторское бюро приборостроения (Тула), Воронежский механический завод. Эти проекты поддерживаются Минпромнауки РФ, Минатомом РФ. Тем не менее, для нормального внедрения CALS в России необходимы переподготовка специалистов предприятий, подготовка специалистов в вузах и т. п.

Библиографический список

1. Калачанов В.Д., Рыжко А.Л., Клеев И.В., Рыбников А.И Информационный менеджмент на предприятиях авиастроения. -М.: Ред.-изд.центр НИИСУ, 2011.

2. Мантуров Д.В., Клочков В.В. Система прогнозирования и реализуемости производственных программ авиационной промышленности // Вестник Московского авиационного института, 2011, № 6.

3. Информационные технологии в наукоемком машиностроении / Под ред. проф. Братухина А.Г. изд-во «Техника Киев». - 2001 г. - 740 с.

4. Братухин А.Г., Давыдов Ю.В., Суворов В.И., Братухин В.А. Качество и ИПИ(CALS)-технологии, №2. 2004 г.

5. Компьютерно-интегрированные производства и CALS-технологии в машиностроении / Под ред. д-ра техн. аук, проф.Б.И. Черпакова. - М.: ГУП ВИМИ, 1999. - 512с.

6. Давыдов А.Н., Барабанов В.В., Судов Е.В., Шульга С.С. CALS (Поддержка жизненного цикла продукции): Рук-во по применению. - М.:ГУП ВИМИ, 1999. - 44c.

7. Кабанов А.Г., Давыдов А.Н., Барабанов В.В., Судов Е.В. CALS-технологии для военной продукции // Стандарты и качество. -2000. - N3. C. 33-38.

8. Левин А.И., Судов Е.В. CALS - сопровождение жизненного цикла // Открытые системы. - 2001. - Март. - С.58-62.

9. Левин А.И., Судов Е.В. Концепция и технологии компьютерного сопровождения процессов жизненного цикла продукции //Информационные технологии в наукоемком машиностроении. Компьютерное обеспечение индустриального бизнеса / Под ред. А.Г. Братухина. - Киев: Техника. - 2001. - C.612-625.

Размещено на Allbest.ru