CALS 国际热点技术的进展

by余梅笙

重新定义CALS

美国国防部、商务部和CALS产业指导小组(CALS Industry Steering Group)经过协调, 已将CALS的名称从“Computer Aided Acquisition and Logistic Support ”( 计算机辅助信息采集和后勤支援) 改为“Continuous Acquisition and Life-cycle Support ”( 持续信息采集和全生命支援),缩写名不变。

早期的CALS倡议是1985年底由美国国防部提出的,当时特定的目标是:

·要求在武器系统合同中包含可靠性和可维修性;

·以电子形式生成武器系统的技术信息, 如技术手册、产品数据、培训教材等;

·以电子形式提高国防部接收、存放、散发和使用后勤技术信息的能力。 经过这些年来的努力, 美国国防部获取技术数据和后勤信息的费用, 据估计节省了20% ～30% 。美国国防部的这种努力正逐渐为国际同行和美国商务部接受。它已经超出了美国和北大西洋公约组织伙伴间协调和提高武器性能、降低武器开发周期及生产周期、减少武器生命周期内的费用等早期目标, 从而把国防部与武器供应商之间的合作网络发展到全球许多政府和工业集团相互连通。几乎所有排名榜首的企业, 如通用汽车、福特、英国宇航(British Aerospace) 、波音、Caterpillar 等都卷入了CALS活动, 据美国主管CALS的一位负责人声称, “CALS是正在来到的新的工业革命”。

CALS是新定义把“Computer Aided”从字面上取消, 但并没有改变美国政府及工业界的CALS活动实际上是在计算机软件和硬件基础上运作的这一事实。相反, 把“Continuous”及“Life-cycle”加入CALS名称之后更加突出了超越企业界限对产品实施管理的新概念。它的含义比运用计算机更为广泛。

虚拟企业的问世

信息技术的进展, 尤其是国家高速数字通信公路(National Highspeed Digital Communication Highway 的建议, 使企业内部各部门与企业外部, 例如, 原材料或初始设备供应商、最终用户或政府主管部门等, 在产品设计、开发、制造、公销及支持服务等环节可以实时地通过公用数据库来协调工作, 也就是说,CALS是发展一种集成的数据环境来确保政府与工业界间、企业与企业间协调操作和及时正确地交换数据, 使产品品质和性能得到增强的条件下、减少成本和缩短投放市场的时间。因此, CALS是通过信息技术使世界范围内的有关企业集成起来。美国商务部原来的“商用CALS办公室”现在改名为“企业集成办公室”。 信息技术是实现CALS目标的使能技术(Enabling Technology),它不同于企业中的某些单元技术, 如CAD 、CAM 等, 也不是某种功能的自动化。CALS涉及不同类型组织中的复杂运行规则及众多功能的结合。

从产品生命过程去考察,CALS实际上与产品信息与产品工艺的演变相关。产品在生命周期某一阶段的信息是由它前一阶段的信息演进而来的, 或者说, 它施加的行为是不断变化的。CALS要求连续地掌握这些演变着的信息和正在采取的行动。

因此, 提出了合作管理信息(Corporate Information Management)的概念。CALS活动正以其标准把政府主管部门和企业带到能够实施合作管理信息的境界。这些年来由于电子数据交换(EDI) 的发展, 企业模型边界得到扩展, 正形成所谓虚拟组织, 或称虚拟国际企业。它是用全球信息基础结构(Global Information Infrastructure) 和信息技术来支持全部产品数据单一的数据库、支持一切合约和有关方面共享数据( 存取及交换、散发等) 。

对CALS的大量投资

CALS是一项政府推进的计划, 因此, 美国政府作了大量投入。美国国防部的CALS办公室近年来有一个超出国防口的推进计划。美国商务部的企业集成办公室在国家技术信息服务署(National Technical Information Service)成立了CALS/CE 信息中心, 作为CALS计划及有关标准的信息服务基地。美国议会授权在全国建立七个CALS资源共享中心, 分布在宾夕法尼亚、德克萨斯、弗吉尼亚、俄亥俄、加利福尼亚、乔奇亚、华盛顿、夏威夷等州。

据美国联邦政府估计, CALS市场中信息技术在1994财政年度投入达4.64亿美元, CALS本身的投入约为6亿美元。估计到1998年, 两者的综合年增长率分别为10% 及9%。增加最快的部分为网络, 达到14% 。

在美国, CALS计划中一些重要项目投入强度十分显著。其中JCALS,即联合CLAS(Joint CALS)计划准备开发信息基础结构, 连接陆、海、空、海运各方146000用户, 在全美有245 个区域,历时15年, 总投资7.5 亿至10亿美元; 1989～1993财政年内投资0.56亿美元。JEDMICS(Joint Engineering Data Management Information and Control System) 是从前美国海军EDMICS的发展, 这是CALS工程数据管理系统, 负责对工程及后勤信息实现自动化及标准化的存贮、提取及发布, 总投资为1.94亿美元, 1989～1993财政年间投入0.63亿美元。ADMAPS(Automated Document Management and Publishing System) 是海军支持CAD 的出版系统, 总投资0.58亿美元, 1989～1993财政年内投入4 千5 百万美元。CTOL(Cataloging Tools On-Line)是美国国防部合作信息管理计划, 用来自动查找及分类处理产品样本, 总投资0.39亿美元, 1989～1993财政年内投入0.26亿美元。AFIPS(AirForce Information Publishing Service) 是为海、陆、空军及国防部等政府部门服务的电子出版系统, 投资0.2 亿美元。

走向商用化和国际化

CALS计划起源于美国国防部, 近年来已发展成商用、多国参与的活动。在美国有18个州成立了23个CALS活动小组, 在欧、加、亚也有16个活动小组。1993年度美国CALS会议有来自20个国家的275 人参加。CALS产业指导小组的执行协会(CALS Industry Steering Group's Executive Council)增加了加、日、英三个国际成员。美国ORACLE公司(数据库管理系统供货商) 总载James Abrahamson先生当选为ISG 主席。所有的汽车制造厂商为支持CALS, 签署了谅解备忘录, 表示要对STEP( 产品数据交换标准) 进行实施和开发。这些厂商包括奥迪、BMW 、通用汽车、菲亚特、Chrysler、Mercedes、Opel等。此外,北大西洋公约组织建立的CALS办公室1993年扩充人员到10人。1993年在欧洲、英国、澳大利亚、日本及美国都召开了以CALS为主题的国际会议。 CALS实施现状 从美国情况来看, CALS的策略集中在合作生产、互操作, 以确保产品质量提高, 缩短开发及制造时间和减少产品全生命周期内费用等方面, 要求企业采用开放系统的环境、采用STEP标准(ISO 10303) 、利用信息基础结构( 电子高速信道) 与共用的数据库连接, 并对企业的流程重新安排(Process Reengineering) 。通过全国信息基础结构(National Information Infrastructure) 把主( 子) 合同承包商连接到共享数据库, 又通过国防信息基础结构(Defence Information Infrastructure)把政府用户连接到同一共享数据库。这样, 从一个计算机工作站上便可取得一切所需的技术或商务信息, 或者可以从任意处取得所需信息的提示。 当前实施CALS有五个重要支柱: 1.STEP产品数据交换标准(ISO 10303); 2.并行工程(Concurrent Engineering); 3.企业采用技术信息自动交换标准, 如MIL-STD-1840等等; 4.产品数据管理及数据共享, 如IWSDB 集成武器系统数据库; 5.CITIS 承包商集成的技术信息服务, 它也是CALS的MIL-STD-974 标准, 要求承担供应合约人能及时并准确地提供产品信息。 至1993年末, CALS的标准已有以下10种:

(1)MIL-STD-1840 1993 年11月3 日版本B 技术信息自动交换标准, 规定了信息交换的介质、格式和组成, 如磁带的头文件要求、数据文件的类型等。

(2)MIL-D-2800 1992年12月14日版本A 第一次修订。采用IGES( 初始图形交换规范应用子集, 对现行的IGES标准中大量不明确处作了补充约定。

(3)MIL-M-28001 1993 年6 月24日版本B,采用SGML (Standard Generalized Markup Language) 标准的通用化识语言对ASCⅡ文本文件表述的规范。它提出文档结构布局格式及页面描述语言, 如Postscript。

(4)MIL-R-28002 1993年9 月20日版本B 的第一次修订, 采用光栅扫描( 逐一象素扫描) 二进制图形表示方法, 用CCITT第四组的推荐格式对计算机显示图形的表达方法作了规定。

(5)MIL-D-28003 1993年8 月14日版本A 的第一次修订, 采用计算机图形元文件(CGM) 以向量方式表示数据的应用规范, 对二维的计算机图形元的表示方法作了规定。

(6)MIL-STD-974 1993年8 月20日发布, 为承包商集成的技术信息服务规范。它为用户提供访问供货商特有的技术或维护的信息作出规定。

(7)MIL-M-87268 1992年11月20日发布, 为交互式电子技术手册规范。它规定了电子技术手册的内容、风格、格式及用户交互操作的需求。

(8)MIL-D-87269 1992年11月20日发布, 为交互电子技术手册的数据库支持规范。

(9)MIL-Q-87270 1992年11月20日发布, 为交互电子技术手册的质量保证规范。

(10)MIL-HDBK-59 1990 年9 月28日发布, 版本A,为CALS计划实施指南。