ИСПОЛЬЗОВАНИЕ CALS-ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ

Производство многих сложных машинно-технических изделий сегодня невозможно без обеспечения их информационной поддержки на всех стадиях жизненного цикла. Информационная поддержка — это целая совокупность вопросов, включающая автоматизацию процессов проектирования, оснащение технологических процессов производства, автоматизацию управленческой деятельности предприятий, создание электронной эксплуатационной документации, внедрение автоматизированных систем заказа запасных частей.

Класс информационных технологий, направленных на обеспечение безбумажной информационной поддержки жизненного цикла продукта(ИПИ), именуется CALS-технологиями.

CALS-технология - это новейшее объединение для исследования, внедрения, реализации товара, использования изделий с помощью информационных достижений [2]. Концепция CALS представляет собой набор требований, в соответствии с которыми строится информационное взаимоотношение членов на этапах проектирования, изготовления, обслуживания. По сведениям зарубежных экспертов, использование CALS-технологий поспособствует сэкономить сотни миллионов долларов в год и уменьшить время проведения работы до 30 % [5]. На данный момент в мире функционируют около 30 международных организаций, регулирующих рост и расширение CALS-технологий. Наука развивается в направлении полноценной интеграции на электронную технологию проектирования, производства и реализации товара. По сведениям иностранных экспертов, после второго десятилетия 2000-х реализацию товара на внешнем рынке высоких технологий будет сложно осуществить без наличия соответствующей международным требованиям CALS безбумажной электронной документации [5]. Отечественный высоконaукоёмкий товар, который не имеет инновационного компьютерного обеспечения CALS-технологий будет намного не поспевать по качеству и экономически от подобного товара, произведенного за рубежом с использованием инновационных электронных технологий.

Большинство компаний химического комплекса желают работать в эффективной интеграции информацией с партнёрами, заказчиками и поставщиками из всех стран. С целью сохранения конкурентоспособности на мировой площадке, производителям необходимо знать, что интеграция является своевременной и точной. Внедрение и освоение международных CALS-требований будет способствовать исчезновению информационных барьеров.

Основными принципами CALS являются: интегрированная информационная среда, параллельный инжиниринг (ПИ), реинжиниринг бизнес-процессов [4]. Если говорить о параллельном инжиниринге, то принцип его подразумевает осуществление процессов разработки и проектирования наряду с моделированием процессов изготовления и эксплуатации. Сюда же входит единовременное проектирование разных компонентов сложного изделия. ПИ предполагает замену традиционного последовательного подхода сочетанием перекрывающихся во времени операций, направленных на систематическое совершенствование разрабатываемого решения вплоть до достижения нужного результата. При параллельном инжиниринге многие проблемы, которые могут появиться на более поздних этапах ЖЦ, обнаруживаются и решаются на этапе проектирования. Такой подход дает возможность повысить качество изделия, уменьшить время его вывода на рынок, уменьшить затраты.

Преимуществами использования CALS технологий являются [3]:

1. Увеличение эффективности бизнес-процессов.

2. Увеличение конкурентоспособности продукции.

3. Уменьшение затрат и трудоемкости процессов технической подготовки и овладение производства новых изделий.

4. Уменьшение календарных дней вывода новых видов продукции на рынок.

5. Уменьшение количества дефектных продуктов и затрат, связанных с внесением изменений в конструкцию.

6. Уменьшение затрат на использование, обслуживание и ремонты изделий.

Для стандарта CALS в химическом производстве была разработана методология и приведены основные элементы работы специалиста-химика при вводе и корректировке проектно-конструкторской информации. Особенное внимание было уделено вводу и редактированию информации в пакете PDM STEP Suite. Согласно требованиям по химическому производству структура исходных данных состоит из 17 обязательных разделов.

Приемлемым элементом введения стандарта CALS являются стандартные пилотные проекты. По этой причине работа состоит из создания стандартных компьютерных схем «исходных данных на проектирование» и «проектной документации» на примере пилотных схем по инновационным технологиям веществ особой чистоты [1].

В пилотный проект входит использование концепции CALS при создании инновационного оборудования. Одной из главных стадий в химической промышленности является стадия золь-гель перехода. Аппаратурное осуществление данного процесса протекает в отдельной СВЧ-сушилке. Она заинтересовала иностранных партнеров, что способствовало издать технические и проектно-конструкторские данные в знаменитым мировом журнале [6].

Термообработка электромагнитным полем сверхвысокой частоты является одним из новых методов, делающих возможным извлечь многокомпонентные силикатные материалы для волоконной оптики с установленными физико-химическими свойствами, что неисполнимо общепринятыми методами. Вследствие избирательного нагрева и отсутствия градиента температуры получают наиболее чистый и, что особенно важно в производстве многокомпонентных силикатных материалов, наиболее высокооднородный продукт.

Характерной отличием метода является осуществимость объемного нагрева благодаря возможности СВЧ-поля проходить в обрабатываемый материал на немалую глубину. Скорость обогрева обусловлена удельной мощностью и не связана с теплопроводностью материала. Результатом объемного обогрева служит и индивидуальный характер кипения жидкостей, сушки капиллярно-пористых систем и других процессов, связанных с устранением влаги.

Таким образом, введение концепции CALS в химическом производстве даст возможность повысить производительность труда, сократить материальные затраты и увеличит качество выпускаемой продукции.  Предприятия, внедрившие CALS-технологии получат возможность моментально реагировать на изменение рыночной ситуации, снизить свои затраты повысить качество, преимущественно безопасность выпускаемой продукции.

Список литературы:

1. Бессарабов А.М., Афанасьев А.Н., Ефимова В.П. Проектирование химических производств с помощью компьютерных CALS-технологий // Сб. трудов 14-й Межд. научной конференции «Математические методы в технике и технологиях» (ММТТ-2001), Смоленск, 5-8 июня 2001г. С. 146-148.
2. Дмитров В.И. К вопросу о государственной стратегии России в области CALS-технологий // Информационные технологии. M. 1996. №5. С.25-32.
3. Колчин, А. Ф.Управление жизненным циклом продукции / Колчин А.Ф., Овсянников М.В., Стрекалов А.Ф., Сумароков С.В. – М.: Анахарсис, 2002. – 114с.
4. Норенков, И. П. Информационная поддержка наукоемких изделий (CALS-технологии) / И.П. Норенков, П.К. Кузьмик. — М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. – 217 с.
5. Овсянников М.В., Шильников П.С. Глава семьи информационных CALS-стандартов ISO 10303 STEP // САПР и Графика. 1997. №11. С. 76-82.
6. Bessarabov A., Shimichev V., Menshutina N. Microwave drying of multicomponent sols // Drying Technology. 1999. V.17, №3. P.379-394.