СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………..3 

      ВВЕДЕНИЕ

     Первое десятилетие ХХI в. характеризовалось широкой компьютеризацией всех видов деятельности человечества: от традиционных интеллектуальных задач научного характера до автоматизации производственной, торговой, коммерческой, банковской и других видов деятельности, в том числе здравоохранения. В условиях рыночной экономики конкурентную борьбу успешно выдерживают только предприятия, применяющие в своей деятельности современные информационные технологии (ИТ). [1 – стр.235]

     Именно  ИТ, наряду с прогрессивными технологиями материального производства, позволяют существенно повышать производительность труда и качество продукции и в то же время значительно сокращать сроки постановки на производство новых изделий, отвечающих запросам и ожиданиям потребителей.

     Опыт, накопленный в процессе внедрения разнообразных автономных информационных систем, позволил осознать необходимость интеграции различных ИТ в единый комплекс, базирующийся на создании в рамках предприятия или группы предприятий (виртуального предприятия) интегрированной информационной среды (ИИС), поддерживающей все этапы жизненного цикла (ЖЦ) выпускаемой продукции. [9 – стр.221]

     Идея  ИИС и информационной интеграции этапов ЖЦ стала базовой в подходе, получившем в США название CALS (Continuous Acquisition and Life cycle Support - непрерывная информационная поддержка поставок и жизненного цикла).

     Задача  применения информационных технологий (ИТ) в медицине и здравоохранении  – упростить процедуры планирования ресурсов лечебно-профилактических учреждений (ЛПУ): обеспечить повышение качества лечения, оптимизировать временные и финансовые затраты, связанные с лечением пациента, обеспечить администрацию информацией, в первую очередь о стоимости лечения и использовании ресурсов ЛПУ. Эта задача остается актуальной не только в России, но и за рубежом, что, например, отмечалось в докладе Комитета по ИТ при Президенте США [1- стр. 237].

     Одним из главных объектов информатизации в медицине выступает «История болезни» (ИБ). ИБ является основным документом, в том числе с юридической  точки зрения, в котором отражается весь ход заболевания, процесс, методы и результаты лечения. Правильное и своевременное заполнение данного документа, а также анализ информации, содержащийся в ИБ, с одной стороны – залог качественного медицинского обслуживания, уменьшения количества врачебных ошибок, оптимизации хода лечения заболевания, обеспечения правильности подсчета статистических данных и осуществления взаиморасчетов с пациентом, фондом обязательного медицинского страхования или страховыми компаниями. С  другой стороны – одна из основных проблем, с которой повседневно сталкивается большинство медицинских работников ЛПУ различного профиля. Естественно, что данную задачу призвано решить создание медицинских информационных систем (МИС) для ведения электронной истории болезни (ЭИБ) [3 - стр.25].

     Так как болезнь и история болезни также могут быть рассмотрены с позиции жизненных циклов [9 – стр.220], возможно применение CALS-технологии  для информационной интеграции ЖЦ ИБ.

     Цель исследования – изучить основные принципы применения CALS-технологий в медицинских информационных системах.

     Объект исследования - CALS-технологии.

     Предмет исследования – медицинские информационные системы.

       В соответствии  целью, объектом и предметом исследования были поставлены следующие задачи:

     1. Проанализировать понятие CALS-технологии и принципов, которые лежат в основе указанной технологии.

     2.Рассмотреть реализацию принципов CALS-технологии в медицинских информационных системах.

     3. Изучить опыт проектирования медицинских информационных систем с использованием принципов CALS технологий на примере ГЛПУ Областная клиническая больница №1 г. Тюмени.

         Курсовая работа состоит из двух глав. В главе I излагаются теоретические основы CALS-технологий, сущность и назначение CALS-технологий, рассмотрены такие вопросы как CALS-технологии и медицинские информационные системы.

       Во II главе приведён анализ использования средств CALS-технологий в различных отраслях, на примере медицины и авиатехнической промышленности. 
 
 
 

1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ CALS-ТЕХНОЛОГИЙ

1.1. Сущность и назначение CALS-технологий

     Суть  концепции CALS (ИПИ) состоит в применении принципов и технологий информационной поддержки на всех стадиях ЖЦ продукции, основанного на использовании ИИС, обеспечивающей единообразные способы управления процессами и взаимодействия всех участников этого цикла: заказчиков продукции (включая государственные учреждения и ведомства), поставщиков (производителей) продукции, эксплуатационного и ремонтного персонала. Эти принципы и технологии реализуются в соответствии с требованиями международных стандартов, регламентирующих правила управления и взаимодействия преимущественно посредством электронного обмена данными. [5 – стр.256].

     ИИС - основа, ядро CALS - представляет собой распределенное хранилище данных, существующее в сетевой компьютерной системе, охватывающей (в идеале) все службы и подразделения предприятия, связанные с процессами ЖЦ изделий. В ИИС действует единая система правил представления, хранения и обмена информацией. В соответствии с этими правилами в ИИС протекают информационные процессы, сопровождающие и поддерживающие ЖЦ изделия на всех его этапах. Здесь реализуется главный принцип CALS: информация, однажды возникшая на каком-либо этапе ЖЦ, сохраняется в ИИС и становится доступной всем участникам этого и других этапов (в соответствии с имеющимися у них правами пользования этой информацией). Это позволяет избежать дублирования, перекодировки и несанкционированных изменений данных, а также ошибок, связанных с этими процедурами, и сократить затраты труда, времени и финансовых ресурсов. [5 – стр.257].

     Основное  содержание CALS, принципиально отличающее эту концепцию от других, составляют базовые принципы и технологии, которые  реализуются (полностью или частично) в течение ЖЦ любого изделия, независимо от его назначения и физического воплощения.

     Базовыми  принципами CALS являются (Судов Е. В.):

• безбумажный обмен данными с использованием электронной цифровой подписи;
• анализ и реинжиниринг бизнес-процессов;
• параллельный инжиниринг;
• системная организация постпроизводственных процессов ЖЦ изделия - интегрированная логистическая поддержка. [6 – стр.320].

     К базовым технологиям можно отнести  управление: проектами; конфигурацией  изделия; интегрированной информационной средой; качеством; потоками работ; изменениями производственных и организационных структур.

     Для реализации CALS-технологий создаются многопрофильные рабочие группы, которые объединяют в своем составе экспертов различных специальностей. Нормативную базу разработок составляют международные и национальные стандарты, регламентирующие различные аспекты CALS-технологий.

     В ИИС информация создается, преобразуется, хранится и передается от одного участника  ЖЦ к другому при помощи прикладных программных средств, к которым относятся системы CAE/CAD/CAM, PDM, MRP/ERP, SCM и др.      На современном уровне развития промышленной кооперации отсутствие единого комплекса стандартов «электронного описания» различных этапов ЖЦ, обеспечивающих информационное взаимодействие электронных технологий, приводит к значительным дополнительным издержкам в процессах проектирования, подготовки производства, изготовления и эксплуатации продукции. [10 – стр.230].

     Ситуация  на мировом рынке наукоемкой продукции  развивается в сторону полного  перехода на безбумажную электронную технологию проектирования, изготовления и сбыта наукоемкой продукции. По прогнозам зарубежных специалистов, после 2005 г. невозможно будет продать на внешнем рынке машинотехническую продукцию без соответствующей международным стандартам безбумажной электронной документации. Таким образом, применение CALS-технологий является чрезвычайно актуальной задачей для повышения конкурентоспособности отечественных товаропроизводителей.

     На  эффективность деятельности предприятий, применяющих СALS-технологии, непосредственно влияют следующие факторы (Судов Е. В.):

• сокращение затрат и трудоемкости процессов технической подготовки и освоения производства новых изделий;
• сокращение календарных сроков вывода новых конкурентоспособных изделий на рынок;
• сокращение доли брака и затрат, связанных с внесением изменений в конструкцию;
• увеличение объемов продаж изделий, снабженных электронной технической документацией (в частности, эксплуатационной), в соответствии с требованиями международных стандартов;
• сокращение затрат на эксплуатацию, обслуживание и ремонты изделий («затрат на владение»). [6 – стр.324].

     Важнейшая проблема, которая решается в области ИТ – это электронное описание изделий в процессах конструирования, технологической подготовки производства и производства продукции. Эта проблема исключительно актуальна для предприятий, поставляющих лицензии по технологии производства наукоемких изделий, в первую очередь, изделий военной техники. Так, например, НИЦ CALS-технологий разработал в 2004 году программный комплекс PDM STEP Suite, который сегодня используется в Уфимском моторостроительном производственном объединении, Таганрогский авиационный научно-технический комплекс (ТАНТК) им. Г.М. Бериева и других предприятиях. [11].

     В рамках проблемы CALS исключительно актуальна задача реального перехода предприятий к действительно безбумажным технологиям проектирования, производства и эксплуатации продукции. Для такого перехода необходима соответствующая нормативно-правовая база, определяющая порядок использования электронных документов и электронно-цифровой подписи. Для решения этой проблемы Минпромнауки России организован пилотный проект по разработке нормативно-правовой, научно-методической и программно-технической базы для внедрения электронной документации и электронно-цифровой подписи на промышленном предприятии, который реализуется на Воронежском механическом заводе.

     Следующий важнейший блок вопросов применения CALS-технологий - решение задач анализа и реинжиниринга процессов организации и управления производством в соответствии с требованиями МС ИСО серии 9000 версии 2000 г. на системы менеджмента качества. В условиях рыночных отношений проблема создания на предприятии эффективно действующей системы менеджмента качества является вопросом выживания. CALS-технологии позволяют создать на предприятии эффективно действующую компьютерную систему управления качеством продукции, соответствующую международным стандартам ИСО. В настоящее время на ряде промышленных предприятий, в том числе Воронежском механическом заводе, Рязанском СКБ «Спектр», Государственном НИИ авиационных систем, такие системы создаются и апробируются. Результаты апробации позволят в ближайшей перспективе создать и сертифицировать типовую модульную компьютерную систему управления качеством продукции. Тиражирование таких систем даст предприятиям эффективный инструмент обеспечения качества и конкурентоспособности производимой продукции. [11].

     Как уже отмечалось, важным направлением является разработка методических и  программных решений в области ИЛП наукоемкой продукции. Минпромнауки России организована разработка концепции ИЛП и реализация плотного проекта по созданию и апробации нормативно-правовой, научно-методической и программно-технической базы для решения задач:

• логистического анализа изделия на стадии его проектирования с целью определения требований к готовности (боеготовности) изделия и допустимых затрат и ресурсов, необходимых для поддержания изделия в нужном состоянии; создания баз данных для отслеживания перечисленных параметров в ходе жизненного цикла изделия;
• создания электронной технической документации, необходимой для процессов закупки, поставки, ввода в действие, эксплуатации, сервисного обслуживания и ремонта изделия;
• создания и ведения «электронных досье» на эксплуатируемые изделия с целью использования данных о ходе эксплуатации совместно с электронной эксплуатационной документацией для определения в каждый момент времени фактического объема работ по обслуживанию и потребности в материальных ресурсах (запасные части, материалы, оборудование);
• создания компьютерных систем информационной поддержки процессов поставки изделий и средств материально-технического обеспечения этих процессов;
• кодификации изделий и предметов снабжения;
• создания и применения компьютерных систем планирования потребностей в средствах материально-технического снабжения, формирования заявок и управления контрактами на поставку таких средств. [10- стр.250].

     Развитие в России CALS-технологий невозможно без создания комплекса соответствующих стандартов. Поэтому Госстандартом России и Минпромнауки России было принято решение о совместном финансировании разработки в 1999-2001 гг. ряда первоочередных стандартов, которые открывают путь к внедрению CALS-технологий в отечественной промышленности. Так, например, в области логистики, в настоящее время разрабатывается стандарт ASD S3000L. [10 – стр. 251].

     S3000L является развивающейся спецификацией,  к работе над которой подключается  все больше компаний и организаций  из большего числа стран мира. Разработка стандарта ведется под эгидой двух ассоциаций:ASD (AeroSpace and Defence Industries Association of Europe), AIA (Aerospace Industries Association of America).

     S3000L разработан для описания всех  процессов и требований, управляющих  выполнением анализа логистической поддержки (АЛП):

     Определяет  правила формирования структуры  изделия и выбора элементов-кандидатов на АЛП;

• Описывает тип и методологию выполнения определенных видов анализа;
• Определяет основные способы обработки результатов анализа;
• Является интерфейсом между разработчиком и заказчиком;
• Определяет интерфейс между АЛП и соответствующими конструкторскими областями;
• Определяет интерфейс между АЛП и функциональными областями ИЛП. [10 – стр. 253].

     Текущей версией спецификации является версия 1.0, которая вышла в апреле 2010 года.

     Особую  актуальность приобретают задачи обучения и аттестации специалистов в этой сфере деятельности. Для их решения  Минпромнауки России совместно с  Минобразования России создан Государственный  межведомственный центр по обучению и аттестации специалистов в области CALS-технологий. Созданы и используются программы обучения, учебные пособия и компьютерные технологии обучения и аттестации специалистов в области CALS на десятках предприятий и организаций. Организована разработка и издание методических рекомендации и учебников по применению CALS-технологий. [11].

     При поддержке Минпромнауки России в  сети Интернет создан сервер «CALS.RU», на котором имеется постоянно обновляемая информация по отечественным и зарубежным стандартам и разработкам в области CALS-технологий. [12]. Для многих предприятий и организаций этот сервер - постоянный источник новой информации в сфере промышленных ИТ.      Первый опыт практического применения CALS-технологий в промышленности свидетельствует, что отечественные предприятия могут использовать эти технологии для повышения качества и конкурентоспособности производимой наукоемкой продукции. По данным Минпромнауки России, тематика и направленность НИОКР, финансируемых различными министерствами и ведомствами, часто дублируют разработки, которые уже внедрены на ряде оборонных предприятий.

     Учитывая межведомственный характер проблемы CALS-технологий, внедрение которых является важной составляющей современной государственной промышленной политики, организацию и координацию работ в этой области Правительство РФ поручило (поручение № ИК-П8-03694 от 2 марта 2001 г.) Минпромнауки России. В соответствие с этим поручением Минпромнауки России совместно с Минатомом, Минобороны и Госстандартом России разработан и Правительством РФ утвержден комплекс первоочередных мероприятий по разработке и апробации нормативно-правовой, научно-методической и программно-технической базы, обеспечивающей внедрение CALS-технологий в различных отраслях промышленности. [12].

     В последние годы Федеральными органами исполнительной власти (Минпромнауки, Минпромэнерго, ныне — Минпромторгом РФ) предпринят ряд мер по научно-методическому и нормативному обеспечению разработок в области ИПИ-технологий.

     Комплекс мероприятий по внедрению CALS-технологий должен осуществляться путем выполнения ряда согласованных пилотных проектов, в рамках которых должны создаваться и апробироваться и нормативная база, и новые технические решения.

     Так, например, в апреле 2011 года Апрель, 2011НИЦ CALS «Прикладная логистика» получил Лицензию Федерального космического агентства РФ на осуществление космической деятельности.

     Виды  выполняемых работ и оказываемых  услуг: создание и производство космической  техники, космических материалов и  технологий, а так же создание и  реконструкция космической инфраструктуры, в том числе создание технологий информационного обеспечения этапов создания, производства и эксплуатации ракетно-космической техники. [10 – стр. 211].

       Концепция развития ИПИ (CALS)-технологий в промышленности и проект межведомственной программы работ по их внедрению были рассмотрены и одобрены коллегией Минпромнауки России и были представлены в Комиссию по научно-инновационной политике для рассмотрения и утверждения в 2000 году.

     В настоящее время разрабатывается  нормативно-методическая и программно-техническая база для применения этих технологий на предприятиях различных отраслей.

     Важное  значение для развития и внедрения CALS-технологий имеет эффективное  взаимодействие с другими федеральными органами: Миннауки России — в плане  совместной поддержки пилотных проектов, Госстандартом России — в области разработки нормативной документации, Минобразования России — в области подготовки кадров. Реализация CALS-технологий в отечественной промышленности — это внедрение современных средств обеспечения качества и конкурентоспособности производимой наукоемкой продукции, что является главным условием достижения стабильных успехов предприятия в условиях рыночной экономики. Поэтому применение CALS-технологий в промышленности России — это шаг к успехам в XXI в. и возможность сохранения России как мировой индустриальной державы. 

     1.2. CALS-технологии и медицинские

     информационные системы

     Как известно, сегодня общепринятый подход к созданию ИС заключается в том, что любая сложная ИС строится по модульному принципу с целью упрощения процесса создания, поддержки и дальнейшего развития. [3 – стр.26]

     Не  исключением в таком подходе  являются и МИС, которые также  состоят из разнородных подсистем, программных модулей, каждый из которых  обладает различным функционалом и предназначен для внедрения ИТ в определенных сферах деятельности ЛПУ. Для этого в состав модуля входят различные  (АРМ), каждое из которых решает определенную фрагмент задачу (примеры: модуль ввода данных, модуль получения оперативной документации, модуль получения отчетной документации). [2 – стр.98].

     Эффективность и качество создаваемой МИС, как  и ИС в любой другой предметной области, напрямую зависит от первоначального  этапа её проектирования и определения  архитектуры. Учитывая цели, преследуемые при внедрении ИТ в ЛПУ и требования к МИС, описываемые выше, интегрированная МИС для информационной интеграции ЖЦ ИБ и ведения ЭИБ может быть создана из следующих подсистем, представленных в Таблице 1[2 – стр.98].

     Таблица 1.- Медицинские информационные системы, предназначенные для создания ИИС ЛПУ [1 – стр.241].

     В итоге схема интегрированной  МИС, состоящей из вышеописанных подсистем и модулей, может быть представлена рисунком 1 [7 – стр.112]. Естественно, что эта схема не отражает все существующие на сегодняшний день модули МИС, но может быть принята за базовую схему интегрированной МИС крупного ЛПУ, в котором обычно представлено большинство названных МИС

     Рис. 1. Схема, отражающая типовой набор  подсистем, применяемых при создании интегрированной МИС для ведения  ЭИБ

     Как и многие  другие, достаточно крупные информационные системы в настоящее время, интегрированная МИС ЭИБ состоит из нескольких автоматизированных рабочих мест (АРМ). [2 – стр.37]. В случае, если ряд АРМ поставляется различными компаниями-производителями, заказчик вынужден нести дополнительные затраты для обеспечения информационной совместимости, например, методом создания подпрограмм для передачи данных из одной системы в другую. При этом в силу различия внутреннего представления информации у разных систем часто приходится решать задачу по созданию интерфейсов для обеспечения совместимости данных.

     В то же время подобные задачи в области машиностроения давно и успешно решаются с помощью применения CALS-технологий (Continuous Acquisition and Lifecycle Support) и рассмотрения предметной области с позиции жизненных циклов (ЖЦ) объектов. Такой подход позволяет обеспечивать информационную интеграцию ЖЦ изделия с помощью стандартизации представления данных об изделии и информационных моделей, связанных с него ЖЦ. Это делает возможным объединение различных АРМ в интегрированные информационные системы (ИИС) и обеспечивает процедуры информационной поддержки на всем этапе ЖЦ изделия. Кроме того упрощаются процессы управления различными конфигурациями одного и того же изделия, обеспечивает интегрированную логистическую поддержку с целью снижения затрат, направленных на поддержку ЖЦ и позволяет гибко планировать и обслуживать ресурсы организации [10 – стр. 211].

     Помимо  информационной совместимости, применение CALS-технологий позволяет существенно  повысить эффективность ИС за счет следующих инвариантных принципов CALS-технологий применительно к МИС:

• Параллельный инжиниринг;
• Управление проектом;
• Интегрированная логистическая поддержка;
• Управление ИИС:
• Безбумажный оборот и ЭЦП;
• Управление качеством;
• Управление конфигурацией;
• Управление потоком работ;
• Анализ и реинжиниринг бизнес-процессов;
• Управление изменениями структур.

     В современных условиях CALS-технологии являются важнейшим инструментом повышения  эффективности бизнеса, конкурентоспособности и привлекательности продукции.

     CALS-технологии  активно применяются, прежде всего, при разработке и производстве сложной наукоемкой продукции, создаваемой интегрированными промышленными структурами, включающими в себя НИИ, КБ, основных подрядчиков, субподрядчиков, поставщиков готовой продукции, потребителей, предприятия технического обслуживания, ремонта и утилизации продукции. [7 – стр.251].

     Вместе  с тем, применение CALS-технологий позволяет  эффективно, в едином ключе решать проблемы обеспечения качества выпускаемой  продукции, поскольку электронное  описание процессов разработки, производства, монтажа и т.д. полностью соответствует требованиям международных стандартов ИСО серии 9000, реализация которых гарантирует выпуск высококачественной продукции.

     Самой актуальной задачей на сегодняшний  день для крупных современных  предприятий в информационном плане является обеспечение надежного управления всем объемом разнородных данных, которые порождаются, хранятся и используются в различных информационных системах, существующих на предприятии и связанных с информационной поддержкой продукции в течение ее жизненного цикла.

     С точки зрения любого участника жизненного цикла продукции эта задача сводится к простой формуле: получать для  дальнейшей обработки необходимую  информацию в нужное время, в нужном виде, в конкретном месте компьютерной сети предприятия. [5 – стр.233].

     В отличие от бумажного документооборота и простейших форм электронного документооборота, основанного на использовании электронных  образов бумажных документов, в рамках CALS речь идет об использовании интегрированных  информационных моделей (баз данных) продукции и процессов - сущностей, не имеющих прямых аналогов в традиционном бумажном документообороте.

2.АНАЛИЗ  ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СРЕДСТВ  CALS-ТЕХНОЛОГИЙ  В РАЗЛИЧНЫХ ОТРАСЛЯХ

2.1 Использование средств  CALS технологий в медицине на примере ГЛПУ Областной клинической больницы №1 г. Тюмени

     Для успешного решения задачи информационной интеграции ЖЦ ИБ необходимо, чтобы  создаваемая интегрированная МИС  соответствовала критериям, предъявляемым  к системам, реализующим методы и  подходы CALS-технологий [9- стр.221]. Для этого ещё на этапе проектирования необходимо зафиксировать, что все создаваемые модули МИС будут взаимодействовать между собой, отойти от традиционного подхода по автоматизации отдельных функций и рассматривать бизнес-процессы ЛПУ в целом, реализовать в МИС инвариантные принципы CALS-технологий.