Архитектура системы информационной поддержки жизненного цикла изделия

Для управления бизнес-процессами необходимо следующее программное обеспечение:

· система управления ресурсами предприятия (ERP-система);

· система управления потоками работ (WF-система);

· система логистической поддержки изделия (ILS-система);

· система распределения материалов (MRP-система).

Для решения технических задач в процессе создания изделия используется следующее программное обеспечение:

· программное обеспечение для автоматизации проектирования (CAE-системы).

· программное обеспечение для автоматизации конструирования (CAD-система);

· программное обеспечение для автоматизации различных технологических процессов, контроля качества, сборки и юстировки (CAM-системы).

Подробнее все перечисленные программные системы будут рассмотрены в третьей главе данного учебного пособия. Обобщенная программная архитектура системы информационной поддержки жизненного цикла изделия представлена на рисунке 7.

Рисунок 7 - Обобщенная программная архитектура системы

Перечисленное программное обеспечение должно быть интегрировано в единую программную систему, которая и составит систему информационной поддержки жизненного цикла изделия. Настройка и адаптация такой системы к использованию на конкретном предприятии позволяет создавать систему информационной поддержки жизненного цикла изделия (например, оптического прибора). Ядром такой системы является единая модель изделия с возможностью его представления, как объекта бизнеса, так и технического объекта.

Для обеспечения единства и целостности информации модель оптического прибора должна храниться в едином хранилище. Управление таким хранилищем, а также передача данных об изделии с одного этапа жизненного цикла на другой осуществляется с использованием универсальной программы управления данными об изделии (PDM- системы). Интегрированная информационная среда, созданная с использованием PDM-системы, представляет собой совокупность распределенных баз данных, в которой действуют единые, стандартные правила хранения, обновления, поиска и передачи информации, через которую осуществляется безбумажное информационное взаимодействие между всеми участниками жизненного цикла изделия. При этом однажды созданная информация хранится в интегрированной информационной среде, не дублируется, не требует каких-либо перекодировок в процессе обмена, сохраняет актуальность и целостность.

Рассмотрим подробнее часть системы для автоматизации управления жизненным циклом оптических систем на этапах проектирования, конструирования и производства (Рисунок 8). Для ее создания используется многослойная архитектура, в которой каждый слой является основой для функционирования выше лежащего слой. Выбор многослойной архитектуры определяется достоинствами, которые заключаются в следующем:

· система является гибкой и легко расширяемой на любом уровне;

· система предполагает повторное использование объектов и функций.

Рисунок 8 - Программная структура системы

PDM-система позволяет представить оптическую систему как технический объект и с помощью экспортно-импортных операций сформировать это представление в требуемом формате. Модель оптической системы является единой для систем автоматизации проектирования, конструирования и производства.

Функциональный слой составляют библиотеки объектов и функций для решения задач автоматизации основных этапов жизненного цикла оптической системы. Далее следует слой интерфейса программирования. Такой слой в системах обычно называется API (Application Programming Interface). Интерфейс программирования позволяет выполнить любую функцию системы или создать новую на основе уже существующих функций. Так же как ядро системы, функциональный и программный интерфейсы являются объектно-ориентированными. Благодаря интерфейсу программирования слой пользовательских интерфейсов может быть разнообразным и легко расширяемым. К системе может быть реализован не только графической пользовательский интерфейс для различных операционных систем, а к некоторым компонентам системы – web - интерфейс.

Пользователи должны иметь возможность создавать макросы на стандартных языках программирования (Python, TCL и других). Это позволит пользователям наиболее полно использовать возможности системы и самим расширять набор функций. Неотъемлемой и важной частью системы является учебно-образовательный слой, который составляют справочники и руководства пользователя, электронные учебники и обучающие программы. В архитектуру системы также входят экспертные системы для принятия технических и бизнес -решений на различных этапах жизненного цикла, нормативные материалы, базы данных и знаний, всевозможные справочные материалы.

Аппаратная архитектура многопользовательских информационных систем обычно реализуется в виде трехзвенной распределенной архитектуры хранения и доступа к информации. Преимущество трехзвенной архитектуры по сравнению с другими технологиями состоит в оптимальной организации процессов обмена, обработки и хранения инженерных данных с точки зрения защищенности и сохранности информации. Трехуровневая система состоит из следующих основных частей (Рисунок 9):

· сервера распределенной базы данных, являющиеся единым хранилищем всей информации об изделии;

· сервера приложений, при помощи которого информация об изделии обрабатывается и представляется во всевозможных видах;

· рабочие места, с которых пользователи получают доступ к требуемой информации.

Рисунок 9 - Аппаратная архитектура системы

Такая организация процессов обработки и хранения информации значительно снижает требования к производительности компьютеров, устанавливаемых на рабочих местах, распределяя вычислительную нагрузку между разными компонентами. Описанная архитектура дает возможность при эксплуатации выбирать различные варианты установки системы на имеющемся на предприятии компьютерном оборудовании.