Персональные компьютеры, как массовые средства обработки информации.

В истории полупроводниковой индустрии 40-е годы тесно связаны с изобретением транзистора, 50-е — с разработкой интегральной микросхемы, 70-е — с появлением первого микропроцессора. Начало следующего тысячелетия, возможно, будет впоследствии ассоциироваться с широким внедрением систем, выполненных на одном кристалле — СОК (SOK, System-On-Chip). По сути дела, в одной микросхеме будет заключаться целый компьютер.

Для создания СОК IBM использует самые современные технологические решения, одним из которых являются медные межсоединения (copper interconnect). Первым микропроцессором IBM с медными межсоединениями в 1998 г. стал PowerPC 750. По сравнению с технологией, где межсоединения выполнены на основе алюминия, медь позволяет сделать кристалл меньшим по размеру и более быстродействующим. Медная металлизация уменьшает общее сопротивление, что позволяет увеличить скорость работы кристалла на 15—20%. Обычно эта технология дополняется еще одной новинкой — технологией “Кремний на изоляторе” — КНИ (SOI, Silicon On Insulator). Она уменьшает паразитные емкости, возникающие между элементами микросхемы и подложкой. Благодаря этому тактовую частоту работы транзисторов также можно увеличить. Возрастание скорости от использования КНИ планируется на уровне 20—30%. Таким образом, общий рост производительности в идеальном случае может достигнуть 50%.

Как известно, степень интеграции микросхемы зависит от размера кристалла и количества помещенных на нем транзисторов. Основным фактором, определяющим возможность увеличения числа транзисторов сверхбольшой интегральной схемы, являются минимальные топологические размеры элементов, называемые также проектными нормами. Обычно эта величина измеряется в микронах (мкм). По мере уменьшения проектных норм могут быть увеличены и тактовые частоты работы микропроцессора. Сетевой график развития индустрии, утвержденный полупроводниковой промышленной ассоциацией SIA (Semiconductor Industry Association), исключает проектные нормы 0,15 мкм для производства полупроводниковых микросхем. Стандартными проектными нормами в 2002 г. должны стать 0,13 мкм, 2005 г. — 0,1, 2008 г. — 0,07 и в 2014 г. — 0,035 мкм. Последние цифры, в частности, означают, что при производстве терабитных микросхем на 1 кв. см будет расположено до 390 млн. транзисторов. Заметим, однако, что потребляемая мощность — один из основных факторов, ограничивающих сложность кристалла.

На новой фабрике Fab30 в Дрездене корпорация AMD готовится начать во второй половине 2001 года производство микросхем Athlon c медными межсоединениями, работающих на тактовой частоте 1 ГГц. По сообщению официальных лиц корпорации, уже сейчас Athlon c медными межсоединениями легко разгоняется до частоты 900 МГц. По имеющейся информации, технология медных межсоединений для микропроцессоров Athlon базируется на аналогичном производственном процессе корпорации Motorola.

Как известно, в соответствии с законом Мура, количество транзисторов на кристалле удваивается каждые 18 месяцев. Технология EUV уже сейчас позволяет говорить о размерах базовых элементов порядка 70 нм, а к 2009 г. они могут уменьшиться до 30 нм, что соответствует примерно 150 атомам. Теоретическим пределом пока считаются размеры в 15—20 нм.

Pentium 4. 20 ноября 2000 г. корпорация Intel официально представила микропроцессор для высокопроизводительных настольных ПК Pentium 4. Микросхема содержит 42 млн. транзисторов, занимает площадь 217 кв. мм; корпус имеет 423 вывода. Тактовые частоты составляют 1,4 и 1,5 ГГц. Проектная норма 0,18 мкм.

Тест показал, что Pentium 4 обладает наивысшей производительностью среди всех процессоров Intel для настольных ПК. Стоимость новых микросхем (при поставках партиями по тысяче штук) составляет соответственно 819 и 644 долл. для моделей с тактовыми частотами 1,5 и 1,4 ГГц.

В корпорации Intel изготовили неслыханно миниатюрный и быстрый КМОП-транзистор. Размеры элементов электронного прибора не превышают 30 нм, а оксидная изолирующая пленка между затвором и каналом состоит всего из трех атомарных слоев. Новая разработка позволит в ближайшие 5—10 лет приступить к производству микропроцессоров, насчитывающих 400 млн. транзисторов и работающих с тактовой частотой 10 ГГц при напряжении питания менее 1 В.

О суперкомпьютерах. Известно, что гиганты компьютерной индустрии вкладывают колоссальные деньги в исследования и разработки (НИОКР). В ноябре 1999 г. в исследовательском центре IBM в Цюрихе состоялся семинар по суперкомпьютерным вычислениям. В IBM для обозначения задач, требующих колоссальной вычислительной мощи, изобрели термин deep computing. Очевидно, на выбор этого названия повлияла победа шахматного компьютера Deep Blue в матче с Гарри Каспаровым, состоявшемся в мае 1997 г.

Цюрих по странному стечению обстоятельств известен как город, притягивающий компьютерщиков. Сюда бежал в 1945 г. Конрад Цузе, разработчик первого в мире электромеханического компьютера и языка программирования высокого уровня. В этом городе живет и работает Никлаус Вирт — создатель языков Паскаль, Модула и Оберон. У IBM имеется сеть разбросанных по всему миру исследовательских центров, занимающихся в том числе суперкомпьютерной тематикой (три в США, по одному в Индии, Китае, Японии, Израиле и Швейцарии), и выбор Цюриха для европейского центра не случаен. Конференция была приурочена к установке в Цюрихском центре самого производительного в Швейцарии компьютера — 128 -процессорной конфигурации RS/6000. Здесь занимаются компьютерным материаловедением, разрабатывая вещества с заданными свойствами. Цель работ — создание виртуальной физической и химической лаборатории. Таким образом, если после 50-х годов произошло перемещение исследований из натурных условий в лаборатории, то сейчас они перемещаются на компьютеры.

IBM всегда была неравнодушна к суперкомпьютерным вычислениям, однако ей далеко не каждый раз удавалось создавать самые мощные для своего времени машины. Мы помним разработки CDC, Cray, Amdahl, Thinking Machines, Intel и многих других фирм. Эта гонка, длящаяся уже полвека, наконец привела IBM к выпуску многопроцессорной системы RS/6000.

6 декабря корпорация IBM объявила о новой пятилетней программе создания петафлопного компьютера Blue Gene (Голубой Ген). Его производительность будет в 500 раз выше, чем у самого мощного на сегодняшний день суперкомпьютера.

В основе Blue Gene лежит инженерное решение, отличающееся принципиальной новизной: основным компонентом будущего компьютера станет однокристальный 32-процессорный модуль. В дополнение к нему на том же кристалле будет размещена оперативная память, благодаря чему удастся избежать сложностей с шинной или коммутационной структурой, характерной для современных компьютеров. Blue Gene построен на принципах традиционной для RISC-процессоров идеологии, но число типов команд в данном случае сокращено всего до 57.

В 64 стойках будущего компьютера можно разместить 1 048 576 процессоров. Эта астрономическая цифра получается умножением числа 32 на 64 (число процессорных модулей на системной плате), на 8 (число системных плат в стойке) и на 64 (число стоек). Blue Gene будет установлен в лаборатории Watson, где займет площадь немногим более 100 кв. м.

В отличие от своего «легкомысленного» предшественника Deep Blue, игравшего с Гарри Каспаровым, новый компьютер предназначен для фундаментальных исследований в области генетики.

По мнению специалистов, Blue Gene позволит выйти на качественно новый уровень решения медицинских и биологических задач. И все же технике еще далеко до живой природы: для моделирования процесса, который происходит в живом организме за одну секунду, компьютеру потребуется около года непрерывной работы даже несмотря на его фантастическую производительность.

Министерство обороны США на программу ASCI (стратегическая компьютерная инициатива) выделило миллиард долларов. Сейчас в списке top500 IBM занимает второе место, уступая лишь суперкомпьютеру ASCI Red корпорации Intel. Возможно, Blue Gene — попытка переместиться в верхнюю строчку списка. НИОКР в этой области позволяют IBM вести разработки передовых технологий и оставаться лидером отрасли. Примером может служить создание новых технологий изготовления микросхем, таких, как кремний на изоляторе (SOI).

Одна из задач, которую ставит перед собой IBM, — перенос супервычислений в сферу бизнеса. Учитывая процесс глобализации бизнеса, использование в нем технологий хранилищ данных, систем поддержки принятия решений, ситуационных комнат и т. п., следует признать, что это направление имеет право на жизнь. Сейчас IBM ищет ему место и в следующей стадии развития электронной коммерции. В какой-то степени освоение сферы бизнеса представляет собой перенос и адаптацию для целей бизнеса методов и алгоритмов, используемых в научных исследованиях.

Задач, требующих колоссальной вычислительной мощи, достаточно много (военных, научных, экономических, медицинских). Однако многие руководители не осознают, что подготовка таких задач для решения на суперкомпьютерах часто по стоимости сопоставима с самим суперкомпьютером, поэтому мало создать ВЦ и закупить технику. Без подготовленных для решения задач эта техника просто будет простаивать. Например, я не слышал о существовании адекватной модели экономики России, на которой можно было бы просчитать наиболее эффективные с точки зрения возможностей экономического роста ставки налогов, размеры получаемых кредитов и т. д. Чиновникам такие системы не нужны — они нужны бизнесу, нужны стране. А это лишь одна из типичных суперкомпьютерных задач, способных повысить конкурентоспособность России.

В мире насчитывается около 7000 суперкомпьютеров. Несколько десятков таких машин есть в суперкомпьютерных центрах в Москве и Санкт-Петербурге. В России в этом году, в частности в РАН, наметилось оживление работ по суперкомпьютерным вычислениям. Например, 5 ноября 1999 г. в здании Президиума РАН в Москве состоялось открытие Межведомствен ного суперкомпьютерного центра (МВЦ). Однако общее отставание от Запада в этой области пока просто чудовищно.

Математическое обеспечение - совокупность математических моделей, математических методов и алгоритмов, необходимых для решения задач автоматизации.

Программное обеспечение - совокупность программ, описаний и инструкций, составленных на основе математического обеспечения и предназначенных для реализации проектных процедур на ЭВМ.

Лингвистическое обеспечение - совокупность языков программирования, языков проектирования и правила формализации этих языков, представленных в форме, удобной для применения в составе программных средств.

Информационное обеспечение - совокупность сведений, представленных на машинных носителях информации, в том числе баз данных (БД) и баз знаний (БЗ), содержащих нормативы, справочные данные, типовые решения, закономерности и правила процесса управления, которые необходимы для автоматизации.

Методическое обеспечение - совокупность документов, устанавливающих правила и инструкции по эксплуатации программного обеспечения.

Организационное обеспечение - совокупность документов, устанавливающих организационную структуру программного обеспечения, формы и порядок прохождения документов, изготовляемых программными средствами, а также порядок взаимодействия должностных лиц, подразделений и отделов организации.

Эффективное применение ИТ во многом определяется уровнем квалификации субъектов процессов информатизации при условии, что предлагаемые рынком технологии максимально доступны потребителю. Соответственно должна постоянно совершенствоваться система подготовки и переподготовки кадров – специалистов, создающих и использующих ИТ в своей практической деятельности.

Экономические цели информатизации состоят в получении, обработке и применении информационного ресурса для повышения эффективности использования всех видов народнохозяйственных ресурсов: трудовых, материальных, энергетических, финансовых, производственных.

Социальные цели информатизации состоят в улучшении качества и расширении ассортимента социальных услуг, предоставляемых гражданам, за счет использования информационных технологий в социальной сфере; интеллектуализации досуга и увеличении доли свободного времени в общем времени жизнедеятельности человека; обеспечении реализации демократических свобод для широких слоев населения, в том числе повышение качества образования; повышение уровня медицинского обслуживания; укрепление социальной защиты; смягчение издержек социальных преобразований; развитие демократизации и гласности; повышение оперативности и обоснованности политических и экономических решений.

Информатизация высшего образования сможет дать необходимый социальный и экономический эффект при условии, что создаваемые и внедряемые информационные технологии станут не инородной частью традиционной системы высшей школы, а будут естественным образом интегрированы в нее.

 

Учреждения как центры обработки информации

Подход к обработке как к производственному процессу широко принят специалистами по автоматизации систем организационного управления. Считается, что рационализация информационного процесса с распространением на него элементов производственной деятельности (нормирование, технология) должна повысить эффективность управленческого труда. Одним из основных показателей эффективности работы учреждения (офиса) является его продуктивность: качество, количество и скорость обработки информации.

Противники такого подхода полагают, что имеется принципиальное различие между производственным и управленческим трудом, что делает невозможным нормирование. Они исходят из того, что вся управленческая деятельность носит творческий характер, разработка норм и нормативов времени на управленческие работы – задача довольно сложная, а нередко и неразрешимая. Однако анализ учрежденческой деятельности показывает, что рутинная (поддающаяся формализации) составляющая труда служащих (особенно нижних ступеней) порой превышает творческую составляющую.

Рассмотрим учреждение как производственную фабрику, которая обрабатывает информацию для выработки двух видов продукции: информации (данных, документов, речевой информации) и решений (оперативных и стратегических). Учреждение получает информационное сырье в различных видах: документы, доставляющие информацию в виде слов и цифр; речевая информация по телефону; данные от ЭВМ, часто в безбумажной («электронной») форме. Продукция учреждения вырабатывается в таких же видах. Производственный цикл учреждения может включать перекомпоновку информации, объединение данной информации с другой, накопление информации.

К учреждениям, основным видом продукции которых является информация, можно отнести финансово-бухгалтерские подразделения, издательства, рекламные конторы и т.п. Работа исполнителей в этом типе учреждений связана со значительными эмоциональными перегрузками ввиду своей монотонности и различным объемом творческих аспектов. Диспетчерские службы, конторы по сбыту продукции, различные управленческие структуры верхних уровней занимаются в основном выработкой решений. Здесь преобладает интуитивный, субъективный подход и более коллективный характер труда при высоком уровне деловых коммуникаций. Однако индивидуальные черты делового процесса принятия решения сохраняются. Инженерные подразделения, конструкторские бюро, отделы кадров, отделы снабжения вырабатывают как информацию, так и решения.

В основу классификации задач, решаемых учреждением, можно, например, положить степень их интеллектуальности и сложности:

1) наиболее простые задачи образуют класс полностью формализованных процедур, выполнение которых, кроме затрат времени, трудностей для исполнителей не представляет. Эти задачи легко стандартизируются и программируются. К таким задачам относятся: учет и контроль, оформление документов, их тиражирование и рассылка и т.п. Подобного рода задачи в настоящее время решаются практически всеми автоматизированными информационными системами (АИС) («Бухгалтерский учет», «Подготовка производства», «Кадровая система», «Складской учет» и т.п.);

2) второй (промежуточный) класс задач составляют слабоструктурированные задачи, содержащие неизвестные или неизмеряемые компоненты (количественно не оцениваемые). Для этих задач характерно отсутствие методов решения на основе непосредственных преобразований данных. Постановки задач базируются на принятии решения в условиях неполной информации. В ряде случаев на основе теории нечетких множеств и приложений этой теории удается построить формальные схемы решения;

3) третий класс задач содержит неформализуемые процедуры, базирующиеся на неструктурированной информации, которая определяется высокой степенью неопределенности. К таким задачам относится большинство проблем прогнозирования, перспективного планирования и т.п. Основой решения этого класса задач остаются творческий потенциал человека и различные атрибуты его деятельности (информированность, квалификация, талант, интуиция и т.п.).

Можно выделить три группы работников учреждений:

1) первая группа – руководители (главные администраторы, распорядители, директора), решающие как правило, задачи третьего класса и в меньшей степени задачи второго класса. Творческий элемент деятельности максимален, а рутинное содержание должно быть минимизировано. Эти работники обладают наибольшей ответственностью за принятие решений и являются одним из основных потребителей обобщенных информационных ресурсов учреждения. Основная форма деятельности руководителя – деловое общение. Для руководителей учреждения характерно следующее распределение времени в течение дня: деловые контакты – 47%; работа с документами – 29%; телефонные переговоры – 9%; командировки (поездки) – 6%; анализ проблем и принятие решений – 4%; прочее – 5%.

Видно, что основное время руководитель тратит на деловые контакты и работу с документами. На анализ проблем и принятие решений у современного руководителя времени практически не остается, хотя, очевидно, что ряд решений руководитель принимает в ходе делового контакта.

С технологической точки зрения деятельность руководителя характеризуется следующими особенностями:

- при централизации принятия решений резко возрастают объемы информации, уменьшается время на обдумывание и анализ, растут сложности комплексного учета всех данных;

- велика доля текущих задач («текучка»), не позволяющих сосредоточить внимание на стратегических целях;

- технология работы не учитывает роли организационного поведения, влияния внешней среды и психологических аспектов принятия решения;

- в процессе деятельности преобладают приемы, обусловленные привычками, опытом, традициями и другими неформализуемыми обстоятельствами;

- при принятии решения руководитель не всегда в состоянии описать и даже представить достаточно полную умозрительную модель ситуации, а руководствуется лишь некоторыми представлениями о ней;

- деятельность руководителя в значительной мере зависит от темперамента и стиля руководства, от степени знаний причин и следствий, ясности представления взаимосвязей, объема имеющейся информации;

2) вторую группу составляют специалисты – работники учреждения, которые решают задачи второго класса и формируют интеллектуальный базис учреждений. Для специалистов характерно следующее распределение времени в течение рабочего дня: деловые контакты – 23%; работа с документами – 42%; телефонные переговоры – 17%; аналитическая работа – 12%; прочее – 6%. Доля рутинной работы различна и при рациональной технологии должна быть очень незначительной (хотя на практике этого не происходит);

3) третья группа – технические работники (обслуживающий персонал), которые выполняют всю рутинную работу (задачи первого класса). В эту группу входят младшие специалисты (clerks) – кассиры, корректоры, экспедиторы и т.п., работа которых регламентирована, но требует понимания обрабатываемой информации. К этой же группе относятся работники, обладающие чисто производственными навыками (машинистки, стенографистки, телефонистки и т.п.), ведущие регламентированную работу, не требующую полного понимания обрабатываемой информации. Основной критерий продуктивности их работы – оперативность и своевременность информационной обработки, а также поддержание высокой пропускной способности учреждения с минимальным количеством сбоев и ошибок. Наиболее многофункциональными работниками данной группы являются секретари. Они подготавливают письма, памятные записки и другие документы, копируют и рассылают документы, ведут файлы документов, осуществляют телефонные контакты, планируют встречи и поездки, организуют «календари» своего руководителя. Для этой группы работников характерен следующий расклад времени:

- работа с документами (запись по дисководу, печать, копирование, составление писем, подшивка документов, составление таблиц и др.) – 68%;

- телефонные переговоры – 20%;

- ведение учета – 6%;

- прочее – 6%.

Таким образом, у учреждения как информационной фабрики имеются производственные задачи, исполнители этих задач, и теперь необходимо определить требуемые технологические процессы.

 

ОСНОВЫ CALS-ТЕХНОЛОГИЙ

4.1. Введение

Современные условия характеризуются все более жесткой конкуренцией на междуна­родном рынке, повышением сложности и наукоемкости продукции, что ставит перед промыш­ленниками и предпринимателями страны новые проблемы. К их числу относятся:

- критичность времени, требующе­гося для создания изделия и организации его про­дажи;

- снижение всех видов затрат, связанных с созданием и сопровождением изделия;

- повышение качества процессов проектирования и производства;

- обеспечение гибкого и надежного эксплуатационного обслуживания.

Действенным средством решения этих проблем в последнее десятилетие выступают новые информационные CALS-технологии сквозной поддержки сложной наукоемкой продукции на всех этапах ее жизненного цикла (ЖЦ) от маркетинга до утилизации. Базирующиеся на стандартизованном едином электронном представлении данных и коллективном доступе к ним, эти технологии позволяют существенно упростить выполнение этапов ЖЦ продукта и повысить производительность труда, согласно западному опыту, примерно на 30%, автоматически обеспечить заданное качество продукции.

За рубежом работы по созданию и внедрению CALS-технологий ведутся более 25 лет. В этом направлении достигнуты существенные результаты. CALS-технологии в настоящее время рассматриваются как выгодная глобальная экономическая стратегия во всех отраслях промышленности. Работы ведутся во всех ведущих индустриальных странах, создаются международные кооперации производителей сходных видов продукции, так называемые «виртуальные» предприятия, объединяющие поставщиков, производителей и потребителей продукции.

Впервые элементы CALS-технологий начали применяться в середине 80-х годов в рамках Министерства обороны США, когда была поставлена задача перевода всех операций обмена информацией между поставщиками и потребителями в электронный вид. Впоследствии сфера применения CALS-технологий расширилась до всего жизненного цикла изделия и вышла за пределы военных ведомств. В области гражданского внедрения CALS-технологий в мире лидируют аэрокосмическая и атомная промышленности, автомобиле- и судостроение.

В России подобные работы начались в середине 90-х годов. На рубеже столетий при Госстандарте был создан Комитет № 431, координирующий работы по CALS-технологиям В рамках Комитета №431 был создан НИЦ CALS-технологий «Прикладная логистика», который инициировал разработку программы стандартизации в сфере CALS-технологий на 2000-2003 годы. Правительством РФ в 2002 утверждена федеральная целевая программа «Электронная Россия (2002-2010 годы)». В ее рамках разработана межведомственная программа по внедрению CALS-технологий на 2002-2006 годы, в которой отмечается необходимость организации в ВУЗах специальности по CALS-технологиям и разработки соответствующих учебно-методических материалов.

В настоящее время CALS-технологии в России рассматриваются как средство интеграции в мировую экономику, как важный инструмент реструктуризации всех отраслей промышленности, коренным образом упрощающий внутреннюю и международную промышленную кооперацию. 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.

Учебно-методической литературы по CALS-технологиям пока недостаточно, она зачастую носит специализированный, односторонний характер. Настоящий курс лекций имеет целью изложение основных положений CALS-технологий, обобщить и систематизировать достижения в этой области, проанализировать аспекты процесса их внедрения.

 

4.2. История развития CALS-технологий

Впервые концепция CALS возникла в середине 70-х годов в оборонном комплексе США в связи с необходимостью повышения эффективности управления и сокращения затрат на информационное взаимодействие в процессах заказа, поставок и эксплуатации средств вооружения и военной техники. Движущей силой явилась естественная потребность в организации «единого информационного пространства», обеспечивающего оперативный обмен данными между заказчиком (федеральными органами), производителями и потребителями военной техники. Данная концепция изначальнобазировалась на идеологии ЖЦ продукта и охватывала фазы производства и эксплуатации. На первоначальном этапе аббревиатура CALS расшифровывалась как Computer Aided Logistic Support - компьютерная поддержка поставок. Предметом CALS являлась безбумажная технология взаимодействия между организациями, заказывающими, производящими и эксплуатирующими военную технику, а также формат представления соответствующих данных.

CALS базировалась на результатах реализации программы Integrated Computer Aided Manufacturing (ICAM) – программы интегрированной компьютеризации производства, реализованной в Министерстве обороны США. Цель этой программы состояла в повышении эффективности производства посредством применения компьютерных информационных технологий. Комплексное применение этих технологий в рамках программы ICAM потребовало унификации и стандартизации методов описания и анализа организационных и производственных систем. На основе уже имевшихся технологий структурированного анализа и проектирования систем SADT (Structural Analisis and Design Technolody) было разработано семейство (более десяти) методов IDEF (Integrated DEFinition), ряд из которых был принят в качестве федеральных стандартов, а метод функционального моделирования IDEF0 принят в качестве стандарта CALS.

CALS-технологии, доказав свою эффективность, перестали быть прерогативой военного ведомства и начали активно применяться в промышленности, строительстве, транспорте и других отраслях экономики, расширяясь и охватывая все этапы жизненного цикла продукта. Новая концепция сохранила аббревиатуру CALS, но получила более широкую трактовку Continuous Acquisition and Life Cycle Support – непрерывная поддержка ЖЦ продукта (изделия). Таким образом, возникшая в Министерстве обороны США идея, связанная с единой информационной поддержкой логистических систем, быстро превратилась в глобальную бизнес-стратегию перехода на безбумажную электронную технологию работы, повышения эффективности бизнес-процессов, выполняемых в ходе ЖЦ продукта, за счет информационной интеграции и совместного использования информации на всех его этапах.

В 1987 году по инициативе 1100 ведущих представителей промышленности США был создан Американский Про­мышленный Управляющий Комитет в области CALS для координации рабо­ты различных организаций США в области CALS. Работы по внедрению CALS-технологий велись в 2 этапа. На первом этапе (рубеж 90-х годов) основное внимание уделялось представлению в электронном виде технической документации. На этом же этапе была определена технология представления технической и конструкторско-технологической документации в так называемом «нейтральном» электронном формате. На втором этапе (начало 90-х годов), в рамках всемирного консорциума 25 ве­дущих технических организаций США, было достигнуто согла­шение об использова­нии нового «нейтрального» стандарта описания данных ISO 10303 (STEP- St andart for the E xchange of P roduct Model Data). Сразу же после разработки стандарта STEP была начата разработка стандартов ISO 13584 (PLIB), ISO 15531 (MANDATЕ), предназначенных для описания и представления информации о компонентах и комплектующих изделия, производственно-эксплуатационной среды и обмена данными, которые имеют общую со STEP структуру и технологию построения. Эти стандарты заложили основу CALS-технологий.

В 1995 году в США был заключен меморандум по общему пониманию и кооперации в использовании стан­дарта нового поколения ISO 10303 (STEP). В меморандуме отмечено, что новый стандарт является ключевой технологией описания данных об изделии для ми­рового рынка. Этот стандарт обеспечивает описание физических и функ­циональных параметров изделия на протяжении всего его жизненного цикла. Меморандум, подписанный руководите­лями главных аэрокосмических компаний США, содержит обязательство участников использовать STEP в реализации CALS. В меморандуме указывается, что в настоящее время различные компании нуж­даются в эффективном обмене информацией с их партнерами, заказчиками и поставщиками во всем мире. Для того, чтобы сохранить конкурентоспо­собность на мировом рынке, эти компании должны быть уверены, что обмен является совместимым, точным и своевременным. Используя эти международные стандарты, компании устраняют суще­ствовавшие при обмене информацией барьеры, что позволяет обеспечить максимальную гибкость при конструировании, производстве и логистиче­ской поддержке (поддержке поставок) продукции. Использование меж­дународных стандартов STEP дает возможность компаниям достигнуть новых, более высоких показателей качества и производительности, сни­жения стоимости продукции и сокращения време­ни выхода ее на рынок. Аналогичный меморандум был принят автомобилестроительными компаниями.

Подобные комитеты и, соот­ветственно, проекты в области CALS были созданы и развернуты в других странах. Так, например, в Ве­ликобритании CALS стала известна с 1988 года. В 1991 году был сформирован Промышленный Совет Великобритании в области CALS. С 1993 го­да департамент торговли и промышленности Вели­кобритании начал содействовать развитию CALS. В том же году было выпущено руководство по внедре­нию CALS. Свою задачу Промышленный Совет видит в продвижении и поддержке наилучших методов реорганизации предпринимательской деятельности так, чтобы компании Великобритании могли пользоваться преимуществами электронного обмена информацией.

В Европе CALS также нашла доста­точно широкое распространение. Cоздана Европейская Промышленная Группа в области CALS, созданы и создаются национальные программы по CALS, а также отдельные проекты по CALS, например та­кие, как PROSTEP, PISTEP.

В рамках НАТО в 1994 году было создано ведомство по вопросам CALS В рамках данного ведомства осуществляются исследования, охваты­вающие: технические стандарты, функциональные метамодели, сетевую инфраструктуру, принципы электронной коммер­ции, правовые вопросы и контрактное право.

Внедрение CALS высокими темпами и в Тихооке­анском регионе. Так, например, Промышленный Форум по CALS в Японии был создан в мае 1995 года. В рамках Промышленного Форума осуществляется около 20 различных проекты в области CALS. Два из них оцениваются особен­но высокой вероятностью их реализации:

- национальный проект N-CALS (ассигнова­ния 35.3 млн. долларов за три года);

- международный проект МАТ1С (ассигнова­ния 17.7 млн. долларов за три года).

В международном проекте МАТ1С участвуют Сингапур, Малайзия, Индонезия, Таиланд, Китай и Япония.

В настоящее время в мире действует более 25 национальных организаций, координирующих вопросы развития CALS-технологий, в том числе в США, Канаде, Японии, Великобритании, Германии, Швеции, Норвегии, Австралии, а также в рамках НАТО.

В России, хотя и с некоторым отставанием, начиная с середины 90-х годов на CALS начинают обращать свое внимание специа­листы различных отраслей промышленности, в первую очередь оборонной. Создан Межведомственный Промышленный Со­вет по вопросам CALS при Миноборонпроме РФ. Его основными целями являются:

- развитие российской инду­стриальной инфраструктуры по поддержке эффективных связей и взаимного обмена между пред­приятиями при реализации стратегии CALS;

- поддержка согласованных работ в области CALS по интеграции предприятий в целях повышения их эффективности и произво­дительности;

- устранение возможных барьеров в процессе интеграции CALS-стандартов и технологий.

Одной из причин отставания в области CALS - технологий является отсутствие отечественной нормативной базы. Для организации и осуществления работ по стандартизации в области CALS-технологий (в соответствии с решением коллегии министерства экономики России) в рамках Госстандарта России в 1999 году создан Технический Комитет № 431 «CALS - технологии». В рамках ТК № 431 действует подкомитет № 2 «Представление данных и обмен данными об изделиях и процессах», организованный на базе НИЦ CALS – технологий «Прикладная логистика» и объединяющий специалистов ведущих отечественных предприятий. Он инициировал разработку с программы стандартизации в области CALS-технологий на 2000 – 2003 годы, утвержденной Госстандартом России и рядом заинтересованных министерств и ведомств. Правительством РФ (постановление № 65 от 28.01.2002) утверждена федеральная целевая программа «Электронная Россия (2002-2010 годы)». В ее рамках разработана и одобрена коллегией Минпрома науки межведомственная программа по внедрению CALS-технологий на 2002-2006 годы, в которой (раздел 5) отмечается необходимость организации в ВУЗах специальности и курсов повышения квалификации по ИПИ (до 2003 г.), разработки учебно-методических материалов по ИПИ (до 2004 г.). 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).

В настоящий момент CALS понимается как глобальная стратегия повышения эффективности бизнес-процессов, выполняемых в ходе жизненного цикла продукта за счет информационной интеграции и преемственности информации, порождаемой на всех этапах жизненного цикла. Средствами реализации данной стратегии являются CALS-технологии, в основе которых лежит набор интегрированных информационных моделей: самого жизненного цикла и выполняемых в его ходе бизнес-процессов, продукта, производственной и эксплуатационной среды. Возможность совместного использования информации обеспечивается применением компьютерных сетей и стандартизацией форматов данных, обеспечивающей корректную интерпретацию информации.

4.3. Концепция CALS

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 быстроменяющейся экономической ситуации и способные мгновенно реагировать на возникающие новые запросы рынка.

Такая цель не может быть достигнута частными, постепенными