2.3.5. Інформаційні системи проектування та виробництва

Система автоматизованого проектування (САПР) чи CAD (Computer-Aided Design) – програмний пакет, призначений для створення креслень, конструкторської та технологічної документації та 3D моделей [⁷¹]. Сучасні системи автоматизованого проектування часто використовуються разом із системами автоматизації інженерних розрахунків та аналізу та системами автоматизованої розробки програм обробки деталей для станків з числовим програмним управління.

CAE (Computer-Aided Engineering) – загальна назва для програм чи програмних пакетів, призначених для інженерних розрахунків, аналізу та моделювання фізичних процесів [Error: Reference source not found]. Розрахункова частина пакетів частіше за все базується на числових методах розв’язання диференціальних рівнянь. Сучасні системи автоматизації інженерних розрахунків застосовуються разом з CAD-системами (часто інтегруються в них, утворюючи гібридні CAD/CAE-системи). CAE-системи – це різноманітні програмні продукти, які дозволяють за допомогою розрахункових методів оцінити як буде поводитися комп’ютерна модуль виробу в реальних умовах експлуатації. Такі системи дозволяють впевнитися у працездатності системи без залучення значних затрат часу та коштів.

CAM (Computer-Aided Manufacturing) – підготовка технологічного процесу виробництва, орієнтована на використання ЕОМ. Під цим терміном розуміють як сам процес комп’ютерної підготовки виробництва, так і програмно-обчислювальні комплекси, що використовуються інженерами-технологами [Error: Reference source not found]. Фактично технологічна підготовка зводиться до автоматизації програмування обладнання з числовим програмним управлінням. Як правило, більшість програмно-обчислювальних комплексів поєднують в собі розв’язання задач CAD, CAE та CAM.

PDM (Product Data Management – система управління даними про вироби) – організаційно-технічна система, яка забезпечує управління всією інформацією про виріб [⁷²]. При цьому в якості виробів можуть розглядатися різноманітні складні технічні об’єкти (кораблі, автомобілі, літаки, комп’ютерні мережі тощо. В PDM-системах узагальнюються наступні технології:

• управління інженерними даними (Engineering Data Management – EDM);

• управління документами;

• управління інформацією про вироби (Technical Data Management – TDM);

• управління технічною інформацією (Technical Information Management – TIM);

• управління зображеннями та маніпулювання інформацією, яка всебічно визначає конкретний виріб.

Базові функціональні можливості PDM-систем охоплюють наступні основні напрямки:

• управління зберіганням даних та документів;

• управління потоками робіт та процесами;

• управління структорою продукту;

• автоматизація генерації вибірок та звітів;

• механізм авторизації.

За допомогою PDM-систем здійснюється відслідковування великих масивів даних та інженерно-технічної інформації, необхідних на етапах проектування, виробництва чи будівництва, а також підтримка експлуатації, супроводу та утилізації технічних виробів. PDM-системи інтегрують інформацію будь-яких форматів і типів, надаючи її користувачам уже у структурованому вигляді. PDM-системи працюють не тільки з текстовими документами, а й з геометричними моделями і даними, необхідними для функціонування автоматичних ліній, станків з числовим програмним управлінням та ін., причому доступ до таких даних здійснюється безпосередньо із PDM-систем. За допомогою PDM-систем можна створювати звіти про конфігурацію виробів, маршрути проходження виробів, їх частин чи деталей, а також створювати списки матеріалів. Одним із головних призначень PDM-систем є забезпечення можливості групової роботи над проектом.

PLM (Product Lifecycle Management) – технологія управління життєвим циклом виробів – організаційно-технічна система, що забезпечує управління всією інформацією про вироби та зв’язані з ними процеси на протязі всього життєвого циклу, починаючи з проектування і виробництва до зняття з експлуатації [Error: Reference source not found]. Життєвий цикл виробу – усі етапи життя продукції. Він включає наступні етапи:

• маркетингові дослідження ринку;

• заявка на розробку (технічне завдання);

• проектування;

• підготовка виробництва;

• виробництво;

• реалізація;

• утилізація.

Технології PLM об’єднують методики та засоби інформаційної підтримки виробів на протязі усіх етапів життєвого циклу. Характерною особливістю PLM є забезпечення взаємодії як засобів автоматизації різних виробників, так і різноманітних інформаційних систем багатьох підприємств – технологія PLM є основою, яка інтегрує інформаційний простір, у якому функціонують CAD, ERP, SCM, CRM та інші автоматизовані системи багатьох підприємств.

Автоматизована система управління технологічним процесом (АСУ ТП) – комплекс програмних та технічних засобів, призначений для автоматизації управління технологічним обладнанням на підприємствах [⁷³]. Такі системи зазвичай мають зв’язок з системами класу ERP, впровадженими на підприємстві. Під АСУ ТП, як правило, розуміють комплексне рішення, що забезпечує автоматизацію основних технологічних операцій на виробництві в цілому чи якійсь його ділянці, на якій випускається відносно завершений продукт. Такі системи передбачають участь людини в окремих операціях (на відміну від автоматичних систем), як з метою збереження контролю людини над процесом, так і у зв’язку зі складністю чи недоцільністю повної автоматизації окремих операцій. Складовими частинами АСУ ТП можуть бути окремі системи авоматичного управління та автоматизовані пристрої, об’єднані в єдиний комплекс. Як правило, АСУ ТП мають єдину систему операторського управління технологічним процесом у вигляді одного чи кількох пультів управління, засоби обробки та архівування інформації про хід процесу, типові елементи автоматики: датчики, контролери, виконавчі пристрої. Для інформаційного зв’язку між підсистемами використовуються промислові мережі.

Сучасні АСУ ТП використовують технологію SCADA (Supervisiory Control And Data Acquisition) – система диспечерського контролю та збору даних [⁷⁴]. SCADA-системи призначені для розв’язання наступних задач:

• обмін даними із пристроями зв’язку з об’єктами (промисловими контролерами та пристроями вводу/виводу) в реальному часі з використанням драйверів;

• обробка інформації в режимі реального часу;

• відображення інформації на екрані монітору у зрозумілій для людини формі;

• ведення бази даних реального часу з технологічною інформацією;

• аварійна сигналізація та управління тривожними повідомленнями;

• підготовка та генерування звітів про хід технологічного процесу;

• забезпечення зв’язку з системами управління підприємством.

SCADA-системи дозволяють розробляти АСУ ТП у клієнт-серверній чи розподіленій архітектурі. Іноді SCADA-системи комплектуються додатковим програмним забезпеченням для програмування промислових контролерів. Такі SCADA-системи називаються інтегрованими і до них додають термін SoftLogic. Термін SCADA має двояке тлумачення. Найширше розповсюджене поняття SCADA як програми – програмного комплексу, що забезпечує виконання вказаних функцій а також інструментальних засобів для розробки такого програмного забезпечення. Але в деяких випадках під SCADA розуміють не просто програмне забезпечення, а весь програмно-апаратний комплекс.