авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 | 4 |

«Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Уфимский ...»

-- [ Страница 2 ] --

3. Автоматизация отдельных участков работ вряд ли приведет к реальному положительному результату (резкому снижению объема рутинной работы, быстрому поиску необходимого документа и всех данных о его «жизненном цикле», получение полной информации об исполнительской дисциплине, снижение вероятности потери доку мента). Следовательно, желательна комплексная автоматизация делопроизводства, затрагивающая все подразделения фирмы, в том числе и производственные.

Контрольные вопросы 1. Что такое документ?

2. Приведите классификацию документов.

3. Дайте определение производственного документооборота.

4. Перечислите подразделения машиностроительного пред приятия, участвующие в производственном документообороте.

5. Что такое ЭЦП?

6. Охарактеризуйте принцип работы ЭЦП.

7. Дайте определение СЭД.

8. Перечислите типовые функции СЭД.

9. Приведите примеры программного обеспечения систем электронного документооборота.

10. Перечислите проблемы, с которыми может столкнуться предприятие при внедрении СЭД.

ГЛАВА Формирование интегрированного 3.

информационного пространства предприятия на основе CALS Ключевые слова: жизненный цикл, модель объектов производст ва, этапы жизненного цикла изделия, интегрированное информаци онное пространство, CALS, данные об изделии, многоаспектная мо дель, информационный объект.

§ 3.1. Понятие интегрированного информационного пространства производственных систем В настоящее время в области информационных технологий все чаще применяется термин «единое информационное пространство».

Понятие единого информационного пространства или интегри рованной информационной среды является ключевым в концепции CALS (Continuous Acquisition and Life-Cycle Support) [20], успешно применяемой многими зарубежными и российскими промышленны ми предприятиями.

Основная идея данной концепции – осуществление непрерыв ной информационной поддержки жизненного цикла изделия (продук ции) в интегрированной информационной среде – едином информа ционном пространстве. Объектом управления, согласно CALS, явля ются информационные объекты – отображение реальной действи тельности в информационных массивах.

Согласно [21], под единым информационным пространством понимается совокупность распределенных баз данных, содержащих сведения об изделиях, производственной среде, ресурсах и процессах предприятия, обеспечивающая корректность, актуальность, со хранность и доступность данных тем субъектам производственно хозяйственной деятельности, участвующим в осуществлении жиз ненного цикла изделия, кому это необходимо и разрешено. При этом однажды созданная информация хранится в интегрированной инфор мационной среде, не дублируется, не требует каких-либо перекоди ровок в процессе обмена, сохраняет актуальность и целостность.

Единое информационное пространство включает инфраструкту ру, средства и протоколы взаимодействия [22].

В [0] под единым информационным пространством понимается совокупность актуальных и полных информационных ресурсов, орга нов управления предприятием всех уровней иерархии с едиными пра вилами создания и потребления, едиными стандартами представления и возможностью непосредственного доступа к ним оперативного со става органов управления предприятием, в соответствии с имеющи мися полномочиями. Предлагается формировать единое информаци онное пространство в соответствии с функциональной структурой предприятия для поддержки таких блоков как (на примере промыш ленного предприятия): управление;

основное производство;

снабже ние и сбыт;

финансы;

вспомогательное производство;

кадры, соци альная сфера.

Таким образом, в общем случае под единым информационным пространством предприятия можно понимать совокупность информационных ресурсов для реализации функций управления.

Совокупность процессов по сбору, хранению и обработке информа ционных ресурсов, реализуемая при помощи специализированных программно-технических средств, представляет собой информацион ную технологию управления (предприятием).

Согласно CALS, единое информационное пространство имеет модульную структуру, в которой реализуются следующие базовые принципы:

• прикладные программы отделены от данных;

• структуры данных и интерфейс доступа к ним стандартизованы;

• данные об изделии, процессах и ресурсах не дублируются, число ошибок в них минимизируется, обеспечивается полнота и цело стность информации;

• прикладные средства работы с данными представляют собой, как правило, типовые коммерческие решения различных произ водителей, что обеспечивает возможность дальнейшего разви тия информационной среды.

В основе концепции единого информационного пространства лежит использование открытых архитектур, международных стандар тов и апробированных коммерческих продуктов обмена данными.

Стандартизации подлежат форматы представления данных, методы доступа к данным и их корректной интерпретации. Наличие единого информационного пространства позволяет стандартизовать, форма лизовать, упростить и ускорить обмен информацией между организа циями и структурными единицами организаций в ходе проектирова ния, производства, эксплуатации и сервисного обслуживания продук ции [21].

В настоящее время широкое применение находит концепция CALS, которая в свою очередь опирается на соответствующие ин формационные технологии. В основе данной концепции лежит разра ботка и применение 3-х классов моделей:

1. Модели объектов производства (например, модель на этапе маркетинга – данные маркетинговых исследований;

модель на этапе проектирования – конструкторская документация;

модель на этапе производства – производственная документация;

модель на этапе технологической подготовки производства – технологическая доку ментация;

модель на этапе эксплуатации – эксплуатационная доку ментация;

модель на этапе утилизации – документация для утилиза ции).

2. Модели жизненного цикла объекта производства. Это основ ные этапы, связанные со временем, его циклами и стадиями, опреде ляющие состояние объекта производства в целом и его составляю щих – узлов, деталей, заготовок и других ресурсов. Так, для изделия в целом, модель жизненного цикла включает следующие этапы:

- проектирования, - подготовки производства, - производство, - эксплуатацию, - ликвидацию.

Примечание: эти же этапы ЖЦ характерны для отдельных узлов, деталей, заготовок и др. ресурсов.

3. Модели рыночной, производственной, эксплуатационной и других сред, в которых протекает ЖЦ объектов производства и их со ставляющих.

Таким образом, в результате использования CALS-технологий создаются и взаимодействуют три интегрированные модели: инфор мационная модель самого продукта (цифровой прототип изделия), модель жизненного цикла этого изделия и модель среды его произ водства и эксплуатации.

Теоретические положения поддерживаются программными ин струментариями для создания и поддержания вышеперечисленных видов моделей или их элементов.

Совокупность указанных видов моделей и их элементов обра зуют интегрированное информационное пространство производ ственной системы.

Концепция непрерывной информационной поддержки ЖЦ изде лия представлена в форме семантической сети на рис. 18.

Рис. 18. Семантическая сеть представления знаний предметной области Согласно ГОСТ Р ИСО 10301-1 – 99, информация об изделии формируется при его проектировании, производстве, эксплуатации, техническом обслуживании и утилизации, используется для решения задач в течение ЖЦ изделия. Данная информация может быть ис пользована во многих вычислительных системах, включая системы, расположенные в различных организациях (рис. 19).

Рис. 19. ЖЦ промышленного изделия и средства его автоматизации Итак, на рис. 19 представлены основные этапы ЖЦ и современ ные технологии автоматизации каждого из этапов. CALS-технологии обеспечивают создание единой информационной среды, предусмат ривающей хранение, обработку и передачу информации в компью терных системах, оперативный доступ к данным в нужное время и нужном месте. Главное достоинство CALS-технологий, по мнению авторов, состоит в том, что их внедрение позволит значительно повы сить качество выпускаемой продукции, ускорить выполнение научно исследовательских и опытно-конструкторских разработок, снизить издержки при производстве и эксплуатации сложных технических объектов.

Таким образом, для эффективного взаимодействия производст венных подразделений предприятия (или группы предприятий) CALS предусматривает их интеграцию в единое информационное простран ство, в рамках которого эти подразделения будут обмениваться ин формацией из различных информационных систем: систем автомати зированного проектирования, инженерных расчетов, технологической подготовки производства, системы подготовки эксплуатационной до кументации и т.д.

Поскольку форматы данных этих систем могут быть различны, CALS-технологии регламентируют обмен данных в рамках интегри рованных информационных систем в электронном виде в соответст вии со стандартами STEP и IGES.

Как уже отмечалось выше, CALS – это совокупность передовых технологий и подходов, используемых на всех этапах жизненного цикла сложной и наукоемкой продукции, начиная с проектирования и производства и заканчивая поддержкой изделия в процессе его экс плуатации и последующей утилизации. К таким технологиям отно сится: специализированное программное обеспечение, компьютерная техника (аппаратное обеспечение), а также различные стандарты, обеспечивающие унифицированные способы управления различными процессами и взаимодействия всех участников жизненного цикла из делия.

Результатом внедрения CALS-технологий в конечном итоге яв ляется «виртуальное изделие» (единая интегрированная модель изде лия), обладающее всем необходимым набором данных о проектиро вании, изготовлении, дальнейшей эксплуатации и в конечном итоге утилизации.

К основным принципам CALS можно отнести:

• все данные об изделии, бизнес-процессах и ресурсах хранятся, управляются и взаимодействуют в группе предприятий в электрон ном виде. Подлинность документов обеспечивается использованием электронно-цифровой подписи;

• все данные, используемые группой предприятий в рамках единого информационного пространства, являются единым источни ком информации для взаимодействующих подразделений и исполь зуются многократно. Данный подход позволяет существенно сокра тить потери на всех стадиях жизненного цикла продукта;

• деятельность в рамках системы производится параллельно (па раллельный инжиниринг);

данные доступны всем потребителям исходя из уровня дос • тупа.

К средствам автоматизации процессов ЖЦ промышленного из делия относят (см. рис. 19):

CAD (Computer Aided Design) – инструментальный ком • плекс технических и программных средств автоматизированного проектирования изделий;

CAM (Computer Aided Manufacturing) – системы автомати • зации технологической подготовки производства;

CAE (Computer Aided Engineering) – системы автоматиза • ции инженерных расчетов;

PDM (Product Data Management) – система управления про • ектными и инженерными данными;

SCM (Supply Chain Management) – система управления це • почками поставок;

PLM (Product Lifecyle Management) – это концепция едино • го информационного пространства на основе функциональных воз можностей PDM и ERP, осуществляющая реальную поддержку ин формации о продукции на всем протяжении ее жизненного цикла.

Ключевым фактором в обеспечении эффективности технологий PLM является использование компьютерных программ и единой ба зы данных, а также средств визуализации и интеграции приложе ний;

ERP (Enterprise Resource Planning) – система планирования • и управления ресурсами предприятия, основанная на одноименной концепции. Более подробно концепция ERP и особенности ее реа лизации будут рассмотрены в последующих главах;

MRP (Material Requirements Planning) – система планирова • ния материальных потребностей производства, опирающаяся на од ноименный стандарт. Подобные системы способны выявлять необ ходимость заказа исходных материалов и покупных деталей, а так же определять их количество исходя из графика производства. Они также будут рассмотрены более подробно далее;

SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition, диспет • черское управление и сбор данных) — программный продукт, обес печивающий работу в реальном времени систем сбора, обработки, отображения и архивирования информации об объекте мониторинга или управления;

CNS (Сomputerized Numerical System) – автоматизирован • ная система числового программного управления;

CRM (Customer Relationship Management) – система управ • ления взаимоотношениями с клиентами. Это ключевая технология, поддерживающая продажи готовой продукции и обеспечивающая финансовое благополучие предприятия. Задача CRM-систем – вы страивать стратегию взаимоотношений предприятия со своими за казчиками, удерживать существующих клиентов и привлекать но вых;

MES (Manufacturing Execution System) – производственная • исполнительная система. Системы такого класса решают задачи синхронизации;

координируют, анализируют и оптимизируют вы пуск продукции в рамках данного производства.

Функции MES-систем:

1. Активация производственных мощностей.

2. Отслеживание производственных мощностей.

3. Сбор информации, связанной с производством, от следующих источников:

а) систем автоматизации производственного процесса, б) датчиков, в) оборудования, г) персонала, д) программных систем.

4. Отслеживание и контроль параметров качества.

5. Обеспечение персонала и оборудования информацией, необ ходимой для начала процесса производства.

6. Установление связей между персоналом и оборудованием в рамках производства.

7. Установление связей между производством и поставщиками, потребителями, инженерным отделом, отделом продаж и менеджмен том.

8. Реагирование:

а) на требования по номенклатуре производства, б) на изменение компонентов, сырья и полуфабрикатов, применяемых в процессе производства, в) на изменение спецификации продуктов, г) на доступность персонала и производственных мощно стей. 9. Гарантирование соответствия деятельности юридиче ским актам.

10. Соответствие промышленным стандартам.

§ 3.2. Системы управления данными об изделии (PDM, PLM) Ключевой технологией, поддерживающей единую информаци онную среду между участниками жизненного цикла изделия, является PDM-технология. В ее основе лежат следующие принципы:

– создание единого информационного пространства для всех подразделений предприятия;

– автоматизация управления конфигурацией изделия;

– построение системы качества продукции на предприятии со гласно международным стандартам серии ISO 9000.

Для реализации PDM-технологии существуют специализиро ванные программные средства, называемые PDM-системами (систе мами управления данными об изделии).

Данный класс систем обеспечивает решение задач и выполнение следующих функций [20, 240]:

– управление составом проектируемых изделий;

– совместную работу всех пользователей с проектной информа цией;

– защиту данных и специализацию пользователей и групп, опре деляемую правами доступа к информации;

– управление электронным архивом документов по конструк торско-технологической подготовке производства, включая операции заимствования состава;

– многовариантное проектирование;

– хранение вариантов, не вошедших в основной проект;

– поиск узлов и деталей по различным проектам;

– поиск документов;

– полуавтоматическую нумерацию (обозначение) узлов, деталей и документов;

– возможность просматривать документы, чертежи и трехмер ные модели различных графических форматов;

– контроль уникальности обозначений изделий (документов);

– возможность проверки комплектности выпущенной докумен тации;

– контроль номенклатуры применяемых материалов и сор тамента;

– работу со справочником номенклатуры;

– контроль сроков выпуска рабочей документации;

– учет поступления рабочей документации в архив;

– формирование на любой стадии проекта различных отчетов по результатам проектирования;

– формирование спецификации и различных ведомостей;

– запуск приложений для редактирования документов прямо из системы;

– ведение технологических маршрутов;

– возможность задания различных материальных и трудовых норм в зависимости от технологических маршрутов на изделие;

– учет основного и вспомогательного материалов и оснастки;

– учет полуфабрикатов в точках технологических маршрутов;

– обработку сборочных единиц, неподлежащих учету при пла нировании (так называемых «фантомов»).

Согласно [4], реализация PDM-системы на этапе эксплуатации сложного технического объекта позволит:

– хранить данные и доступ к ним, в том числе ведение распреде ленных архивов документов, их поиск, редактирование, маршрутиза цию и визуализацию;

– создавать спецификации;

– заносить данные из уже существующих БД и систем автомати зации (SCADA-систем);

– осуществлять экспорт данных в параллельно функционирую щие системы автоматизации;

– расширять информационное пространство по желанию поль зователя (применение объектно-ориентированной парадигмы, языков программирования, специальных языков и т.д.);

– адаптировать приложения пользователя с поддержкой их дан ными в реальном масштабе времени;

– защищать информацию.

Таким образом, PDM-система – это система, обеспечивающая управление всей инженерной информацией, которая накапливается в процессе технической подготовки производства изделия и его даль нейшего сопровождения. Совокупность всех инженерных данных, относящихся к одному изделию, и используемых на этапах проекти рования, технологической подготовки производства, эксплуатации и дальнейшего сопровождения, называются цифровым макетом или цифровым прототипом изделия.

Поскольку инженерными данными необходимо управлять на всех этапах жизненного цикла изделия, то системы класса PDM, как правило, являются неотъемлемой частью систем управления жизнен ным циклом изделия – PLM-систем.

Методы и программные средства управления данными об изде лии (PDM) играют системообразующую роль в едином информаци онном пространстве предприятия, обеспечивая сбор и хранение ра ционально структурированных данных о конструкции изделия, тех нологии его изготовления и эксплуатации, а также о ресурсах, тре буемых для осуществления процессов, и предоставление этой инфор мации другим автоматизированным системам. Схематично место PDM в едином информационном пространстве показано на рис. [24].

Рис. 20. Место PDM в общей структуре интегрированного информационного пространства Перечень стандартов в области CALS содержит около 100 рос сийских, зарубежных и международных стандартов, среди которых ISO 10303 STEP (ГОСТ Р ИСО 10303), NPDM (NATO PRODUCT DATA MODEL), PDM Schema, PLCS (Product Life Cycle Support).

§ 3.3. Сопровождение процессов жизненного цикла изделий авиационной техники с применением CALS-технологий (на примере этапа эксплуатации) Современные тенденции развития производства авиационной техники характеризуются усложнением и усовершенствованием как конечного продукта, так и способов и средств производства, техниче ского облуживания. В связи с этим возникает потребность в создании методов, средств и технологий, обеспечивающих информационную поддержку управления этапами ЖЦ системы (изделия).

Согласно ГОСТ Р ИСО/МЭК 15288-2005, ЖЦ системы – развитие рассматриваемой системы во времени, начиная от замысла и заканчи вая списанием. Любой процесс может выполняться одновременно с любыми другими процессами жизненного цикла и может быть реали зован на любом уровне иерархии структуры системы.

На рис. 21 представлена модель информационной поддержки эксплуатации в виде элементов процессов ЖЦ изделия, стадий и их связей, разработанная в соответствии с принципами системной инже нерии:

– моделирование ЖЦ изделия;

– моделирование ЖЦ документов, сопровождающих процесс эксплуатации;

– модели ЖЦ документов как информационных объектов.

Обилие средств, методов и технологий моделирования и инфор мационного сопровождения бизнес-процессов требует от разработчи ка применения такого способа моделирования предметной области, который позволит осуществить следующее:

– независимо от выбранной методологии моделирования опи сать предметную область наиболее полно и точно, полностью по крыть моделями бизнес-процессы, – структурировать и классифицировать объекты моделирования для упорядочения и систематизации;

– создать такой подход к моделированию предметной области, который позволит осуществить полное моделирование в короткие сроки.

Такие требования обосновывают рассмотрение предметной об ласти с различных аспектов представления и покрытие содержания каждого аспекта моделями как по отдельности, так и в сочетании с другими срезами рассмотрения.

Построение информационной системы сопровождения процес сов эксплуатации технических систем требует от разработчика рас смотрения предметной области с различных срезов. Предлагается ввести шесть аспектов рассмотрения:

– аспект нормативно-справочной информации;

– аспект выполняемых функций;

– аспект взаимодействия ролей;

– аспект представления электронной эксплуатационной модели изделия;

– аспект информационных потоков в системе;

– аспект используемых ресурсов.

На рис. 22 показана схема, иллюстрирующая аспекты представ ления предметной области, представленные в виде плоскостей с ото бражением механизмов их взаимодействия.

Рис. 21. Концептуальная схема системы информационной поддержки эксплуатации изделия Рис. 22. Схема аспектов представления предметной области Таким образом, модель системы информационной поддержки эксплуатации изделия можно рассмотреть как множество, состоящее из следующих подмножеств:

M = AN, AF, AR, AS, AFL, ARS, Pred(…), (1) где AN – подмножество нормативно-справочной информации (сово купность стандартов предприятии, рабочих инструкций, регламен тов), AF – подмножество выполняемых в системе функций;

AR – подмножество ролей участников (может быть представлено организационной структурой управления предприятия, а также иной распорядительной документацией, регламентирующей конкретных процесс);

AS – подмножество моделей, описывающих электронную струк туру технической системы;

AFL – подмножество потоков информации, которые могут быть представлены в виде документов, электронных данных, сообщений;

ARS – подмножество используемых ресурсов, которые могут быть представлены в виде финансовых, материальных, информаци онных ресурсов, материалов и комплектующих, станков и другого оборудования.

Также на рис. 22 стрелками показаны механизмы взаимодейст вия перечисленных выше срезов рассмотрения, которые связывают аспекты в ЕИП предметной области, а именно:

– AN связан с AF – через функции, регламентируемые стандар тами предприятии, рабочими инструкциями и иными нормативно справочными документами;

– AN связан с AR – через определенные в нормативной докумен тации области ответственности участника любого процесса, то есть его роли;

– AN связан с AFL – через содержащиеся в нормативно справочной системе описания правил согласования документов и других процессов взаимодействия docflow;

– AF связан с AR – через определение ответственных за выпол нение каждой функции исполнителей;

– AR связан с AS – через прикладные функциональные модели;

– AR связан с AFL – через отношения участников производст венного документооборота;

– AF связан с ARS – через матрицы распределения ресурсов по видам функций;

– AR связан с ARS – через матрицы распределения организаци онных ресурсов по типам ролей;

– AS связан с ARS – через матрицы распределения ресурсов, ма териалов и комплектующих по номенклатуре производимых изделий;

– AS взаимодействует с AFL – через обеспечение передачи ин формации об изделии, его структуре.

Описанные схемы взаимодействия представим в табл. 12.

Таблица Схемы взаимодействия аспектов представления AN AF AR AS AFL ARS AN 0 1 1 0 1 AF 1 0 1 0 0 AR 1 1 0 1 1 AS 0 0 1 0 1 AFL 1 0 1 1 0 ARS 0 1 1 1 0 Для формализованного представления модели взаимодействия можно воспользоваться логикой предикатов как мощным инструмен том представления знаний.

Таким образом, значение каждой ячейки в табл. 12 будет значе нием предиката:

Ai (Pr ed ({ A j }, { Ai }) = {0;

1}.

(2) Значение Pred(…) = 1, если один из элементов множества аспек тов представления может быть соотнесен с любым из элементов множества другого аспекта представления предметной области.

Значение Pred(…) = 0, если ни один из элементов множества ас пектов представления никаким образом не соотносится с элементом множества другого аспекта представления (т.е. не вызывает взаимо действия, не вызывает появления новых знаний).

В зависимости от способа моделирования системная модель по нимается в двух аспектах:

– в рамках методологии SADT, как комплекс диаграмм:

CM = ФМ, ИМ, ДМ, Str, (3) где ФМ – функциональные модели;

ИМ – информационные модели;

ДМ – динамические модели;

Str – структурный элемент.

– как их интеграция в исследуемых аспектах:

As = AN…ARS, Pred (…). (4) На рис. 23 проиллюстрирована схема формирования системной модели в соответствии с вышеописанным способом моделирования.

Рис. 23. Способ формирования системных моделей Каждый аспект предметной области представлен с двух точек рассмотрения:

– как он есть (т.е. содержание каждого множества. Например, аспект нормативно-справочный представлен стандартами предпри ятий, рабочими инструкциями и т.п.);

– как он описывается или моделируется (т.е. представлен в виде функциональных, информационных, динамических моделей. Напри мер, информационная модель стандарта предприятия, или их сово купности):

. (5) В зависимости от сферы применения системной модели, она формируется следующим образом:

– системная модель предприятия;

– системная модель предметной области:

, (6) – системная модель отдельной задачи.

В зависимости от сферы применения системной модели форми руется состав и количество аспектов представления (6).

Для обеспечения идентификации и прослеживаемости изделия в условиях большой размерности нормативной, технической, эксплуа тационной, организационной документации предприятия на этапе эксплуатации предложена информационно-справочная модель пред приятия. На рис. 24, 25 показаны структурная схема и алгоритм фор мирования информационно-справочного пространства предметной области.

Далее предлагается способ организации эксплуатационных дан ных, необходимых для подтверждения качества изделий. На основе данных, полученных в ходе эксплуатации изделия, разработчиком принимается решение о комплексе мероприятий по улучшению его свойств.

соотношения Механизмы Рис. 24. Структурная схема нормативно-справочного пространства Схема контуров управления процессов подтверждения показа телей качества и надежности изделия на этапах жизненного цикла, включая эксплуатацию изделия, показана на рис. 26. Схема управле ния представлена в виде двух взаимодействующих контуров управ ления: внутреннего и внешнего.

Управляющее воздействие выражается в виде требований к сис теме управления качеством по улучшению следующих факторов:

- улучшение качества технической документации, - улучшение показателей качества изделия (его комплектности), -улучшение технологических, производственных, экономиче ских и организационных процессов, - улучшение качества обслуживания изделия.

Система управления качеством, в свою очередь, оказывает ин формационное воздействие (совокупность внутренних требований) в виде подтверждения заданных (номинальных) показателей качества и надежности.

Внешний контур управления представлен в виде подсистемы сбора и регистрации технического состояния изделия. Система управления качеством на предприятии во внешнем контуре управле ния выступает регулятором, оказывающим непосредственное влияние на эксплуатационную надежность и качество изделия.

Рис. 25. Алгоритм формирования информационно-справочного пространства Далее проводится проектирование референтной модели автома тизированной информационной системы сопровождения процессов эксплуатации изделий на основе многоаспектного представления предметной области с использованием алгоритма экспертных оценок, матриц ресурсов, построения сложных классификаторов. Референт ная модель представляет собой универсальную модель эффективных процессов предметной области, внедряемой в конкретной организа ции с возможностью ее использования на другом предприятии, схо жем по выполняемым функциям. На рис. 27 представлена схема фор мирования референтной модели предметной области с использовани ем многоаспектной системной модели.

Рис. 26. Схема контуров управления процессов подтверждения качества и надежности Таким образом, можно сделать следующие выводы:

1. Многогоаспектная модель информационной системы сопро вождения процессов эксплуатации изделия позволяет организовать системную проработку проблемы, дать обобщенные рекомендации по интеграции современных средств автоматизации в единую информа ционную среду предприятия.

2. Использование референтной модели позволит внедрять авто матизированные системы более эффективно и в короткие сроки.

Роль Ш т.

ед Роль ин иц до а лж но Шт. единица ст ь до лж но ст ь AN AF AR AS AFL ARS AN 0 1 1 0 1 AN – подмножество нормативно AF 1 0 1 1 0 1 справочной информации Технические регламенты AR 1 1 0 1 1 ГОСТ, ОСТ AS 0 1 1 0 1 Стандарты предприятия AFL 1 0 1 1 0 Раздел ARS 0 1 1 1 0 Пункт Подпункт Рабочие инструкции Раздел Пункт Подпункт Распоряжения по подразделениям Приказы по предприятию Рис. 27. Схема формирования референтной модели процессов эксплуатации § 3.4. Программное обеспечение CALS-технологий В табл. 13 представлены ведущие производители CALS технологий.

Таблица Обзор программных систем поддержки жизненного цикла изделий Программный Разработчик Описание продукт AutoCAD Inventor Объединяет в себе AutoCAD LT и Autodesk Autodesk Inventor LT, что обеспечивает usa.autodesk.com LT Suite внедрение промышленной 3D-САПР в www.autodesk.ru рабочие процессы, основанные на 2D технологиях. В программный комплекс также входят:

• Autodesk SketchBook Designer, предназначенный для проверки идей и подготовки высококачественных иллю страций.

• Autodesk Inventor Fusion – программная технология 3D моделирования.

Охватывает практически все направле Sys- SIMULIA V Dassault ния автоматизации проектирования на temes крупных предприятиях. Имитационное www.3ds.com моделирование в V6 позволяет конст simulia.com рукторам и инженерам сотрудничать в solidworks.com ходе принятия решений на основе ра www.dassault бочих характеристик. Обеспечение свя aviation.com зей с проектированием и производст вом.

Средство обеспечения точных цифро Creo Parametric вых моделей. Цифровые модели Creo Technology Cor- Parametric Parametric являются полностью ассо (ранее poration циативными.

(PTC) Pro/ENGINEER) Среда проектирования, в которую вхо Creo дит 3D CAD и 2D CAD, встроенное ptc.com Elements управление данными о продукте (PDM) /Direct и программное обеспечение для совме стной работы.

Продолжение табл. Программный Разработчик Описание продукт Инструмент для просмотра,создания Creo View Parametric замечаний и взаимодействия с цифро Technology Cor выми данными об изделии, в какой бы poration форме они ни были представлены.

(PTC) ПО для управления контентом и про Windchill цессами для оптимизации разработки ptc.com изделий, разработанное для работы че рез Интернет в распределенной среде проектирования.

Автоматизация создания и распростра Arbortext нения технических публикаций.

Предоставляет среду расчетов на осно Mathcad Prime ве документов, позволяющую пользо вателям быстро и легко создавать сложные профессиональные конструк торские документы, поддерживает расширенные математические вычис ления.

Автономная система для обработки NCG CAM сложных деталей. Это многопоточная система, возможно вычисление одно временно 2-х или более траекторий ин струмента.

Система, предназначенная для цифро PLM NX Siemens вой разработки изделий. Обладает на Software бором интегрированных и полностью взаимосвязанных CAD/CAM/CAE – siemens.com приложений.

plm.siemens.com Teamcenter 9 позволяет вносить изме TeamCenter нения и дополнения в портфель про дуктов с помощью HD-PLM. Приложе ние Active Workspace создает индиви дуальную среду, которая дает возмож ность пользователю получить точные данные вовремя и в нужном контексте.

Продолжение табл. Программный Разработчик Описание продукт Tecnomatix – это комплексный пакет Tecnomatix решений для цифрового производства, основанный на принципах управления ЖЦ изделия (PLM) производственной платформы Teamcenter Tecnomatix предлагает набор легко конфигурируе мых производственных решений.

Набор интегрированных модулей, Velocity Series обеспечивает решение широкого диапа зона задач управления жизненным цик лом изделия (PLM) на предприятиях малого и среднего бизнеса.

Компоненты PLM позволяют различ PLM ным промышленным предприятиям Components легко обмениваться данными со своими партнерами и поставщиками, независи мо от применяемых ими PLM-систем.

ThinkDesign Styling – это решение для Think Think промышленных дизайнеров, позво ляющее пройти путь от создания идеи до ее реализации. Решение использует технологию Global Shape Modeling (GSM), которая предоставляет дизайне рам преимущества непрерывного про странственного моделирования различ ных форм.

Позволяет комплексно автоматизиро Lotsia PLM Лоция-Софт вать управление предприятием, вклю чая разработку технической докумен www.lotsia.com тации, подготовку производства, управление складскими запасами, управление сбытом, управление кадра ми, офисный документооборот и т.п.;

а также обеспечивает информационную поддержку продукции на протяжении всего ее ЖЦ. Модули: Lotsia PDM PLUS (PDM/TDM/Workflow) и Lotsia ERP.

Окончание табл. Программный Разработчик Описание продукт Программный комплекс для управле CALS PDM STEP Suite НИЦ ния данными об изделии на базе меж «Прикладная дународных стандартов CALS и их логистика»

применение в процессах автоматизации конструкторской и технологической www.cals.ru подготовки производства.

Guide Программный комплекс для подготовки Technical электронной эксплуатационной доку Builder ментации на сложную наукоемкую ма шинно-техническую продукцию.

САПР Интегрированный комплекс программ Интермех обеспечивает работу конструкторских, «ИНТЕРМЕХ»

технологических и других служб пред intermech.ru приятия в едином информационном пространстве.

Программный Объединяет программы для трехмерно Топ Системы комплекс го проектирования, модули подготовки управляющих программ для станков с www.tflex.ru/ T-FLEX ЧПУ и инженерных расчетов. Все сис CAD/CAM/CAE/ темы комплекса CAPP/PDM T-FLEX CAD/CAM/CAE/CAPP/PDM функцио нируют на единой информационной платформе системы PDM T-FLEX DOCs.

Выводы по главе Информационное сопровождение промышленного изделия на этапах его ЖЦ является одной из важнейших и первоочередных со ставляющих комплексной информационной среды предприятия и со ставляет сущность концепции CALS. Оно предполагает формирова ние электронного образа изделия и электронной эксплуатационной документации, ее сопровождение на всех этапах ЖЦ изделия.

Для формирования электронного образа изделия и средств кон троля определены следующие условия создания единого информаци онного пространства и корпоративной базы знаний предприятия, вписывающихся в информационное пространство отрасли и смеж ных предприятий:

– обеспечение единства классификации, кодирования изделий, процессов, информации;

– обеспечение унификации представления знаний;

– обеспечение однозначности толкования данных и знаний всех уровней;

– коллективное использование данных с реализацией корпора тивного хранилища данных с многократным их использованием;

– стандартизацию форматов хранения конструкторской, техно логической, эксплуатационной документации и способов доступа к ним;

– сведение процессов обработки информации к простым проце дурам, допускающим их автоматизацию.

Информационное сопровождение процессов жизненного цикла технических систем требует адекватного применения современных информационных технологий: систем класса CAD/CAM/CAE, PDM, PLM, ERP и др., интегрированных в единое информационное про странство.

Контрольные вопросы 1. Перечислите основные этапы ЖЦ изделия.

2. Дайте определение единого информационное пространство (интегрированной информационной среды)?

3. Какие классы информационных систем составляют единое информационное пространство производственного предприятия?

4. Опишите функциональность PDM-системы.

5. Перечислите основные принципы CALS.

6. Перечислите модели, составляющие концептуальную основу CALS.

7. Перечислите основные стандарты CALS.

8. Что представляет собой многоаспектная модель системы?

9. Что такое системная модель?

10. Приведите примеры СAD/CAM/CAE-систем.

11. Приведите примеры PDM/PLM-систем.

ГЛАВА 4. Автоматизированное управление предприятием на основе стандартов MRP, MRPII, ERP, ERP II Ключевые слова: концепция управления производством;

концеп ция MRP;

концепция MRPII;

концепция ERP;

концепция ERP II;

кон цепция CRM;

концепция SCM;

планирование;

графоаналитическая модель производственного процесса;

элементарный производствен ный процесс;

технологическая операция, спецификация, технологиче ский маршрут, рабочий центр.

Концепции управления производством представляют собой опи сание наиболее общих правил, по которым должно производиться планирование и контроль выполнения различных стадий производст венного процесса: определение потребностей и приобретение сырья, загрузка мощностей, распределение ресурсов.

Международные стандарты разрабатываются и поддерживаются международными комитетами на основе межгосударственных согла шений. Например, в качестве базовых стандартов организации произ водственной деятельности приняты стандарты, разработанные амери канским обществом по контролю за производственными запасами (APICS). Они регламентируют правила и порядок эффективного пла нирования и управления ресурсами предприятий (корпораций), а также определяют основные правила автоматизации этих процессов.

Вышеописанные стандарты базируются, прежде всего, на двух положениях:

I. На общепринятых международных классификаторах, опреде ляющих менеджмент и производственную деятельность как систему.

II. На гибкой детализации и описании функций менеджмента и производственных функций. Как правило, в качестве основных неде лимых элементов при моделировании менеджмента и производствен ной деятельности принято выделять:

- рабочие центры, - рабочие места, - участки, - отдельное технологическое оборудование (станки и др.).

§ 4.1. Краткое описание концепции MRP В конце 60-х гг. ХХ в. крупные компании с множеством автома тизированных рабочих мест стали искать способ упростить управле ние производственными процессами. Первым шагом на этом пути стало появление идеи создания единой модели данных в масштабе всей организации. Так появилась концепция систем MRP (Material Requirements Planning) – автоматизированное планирование потреб ности в сырье и материалах для производства.

Главное достижение MRP-систем – минимизация издержек, свя занных со складскими запасами.

Итак, суть концепции MRP состоит в том, чтобы минимизиро вать издержки, связанные со складскими запасами и на различных участках в производстве. В основе этой концепции лежит понятие спецификации изделия, которое показывает зависимость спроса на сырье, полуфабрикаты и др. от плана выпуска готовой продукции с учетом времени. На основе плана выпуска продукции, спецификации изделия и учета особенностей технологической цепочки и осуществ ляется расчет потребностей производства в материалах (обязательно привязанный к конкретным срокам).

Концепция MRP легла в основу построения информационных систем класса MRP. Главной задачей MRP-систем является обеспече ние наличия на складе необходимого количества требуемых материа лов в любой момент времени. Информационные системы, реализо ванные на базе концепции MRP, позволяют регулировать поставки комплектующих для производства продукции, контролировать склад ские запасы и технологию производства. Кроме того, использование MRP-систем позволяет уменьшить объем постоянных складских за пасов.

С целью повышения эффективности планирования в конце 70-х гг. в MRP-системах была реализована идея воспроизведения замкнутого цикла, подразумевающая составление производственной программы и ее контроль на цеховом уровне. К базовым функциям планирования производственных мощностей и планирования потреб ностей в материалах были добавлены дополнительные функции (на пример, контроля соответствия количества произведенной продукции количеству использованных в процессе сборки комплектующих, со ставления регулярных отчетов о задержках заказов, об объемах и ди намике продаж продукции, о поставщиках и др.). Созданные в про цессе работы модифицированной MRP-системы отчеты анализирова лись и учитывались на дальнейших этапах планирования, изменяя (при необходимости) программу производства и план заказов (обес печивая, тем самым, гибкость планирования по отношению к таким внешним факторам, как уровень спроса, текущее состояние дел у по ставщиков комплектующих и др.).

Итак, главными положениями концепции MRP являются сле дующие:

производственная деятельность описывается как поток взаимосвязанных заказов;

при выполнении заказов учитываются ограничения ресур сов;

обеспечивается минимизация производственных циклов и запасов;

заказы снабжения и производства формируются с учетом заказов реализации и производственных графиков;

движение заказов увязывается с экономическими показате лями;

выполнение заказа завершается к тому времени, когда он необходим.

Методика MRP декларирует, какие процессы учета и управле ния производством должны быть реализованы на предприятии, в ка кой последовательности они должны выполняться, а также содержит рекомендации о том, как они должны выполняться.

§ 4.2. Краткое описание концепции MRPII Развитием концепции MRP является концепция MRPII (Manufacturing Resource Planning – планирование ресурсов производ ства), суть которой состоит в том, что прогнозирование, планирова ние и контроль за производством осуществляется по всему циклу, на чиная от закупки сырья и заканчивая отгрузкой товара потребителю.

Системы этого класса способны планировать все производст венные ресурсы предприятия: сырье, материалы, оборудование с его реальной производительностью, трудозатраты.

В стандарте MRPII описаны 16 групп функций производственно - сбытовой системы:

• планирование продаж и производства;

управление спросом;

• • составление плана производства;

• планирование материальных потребностей;

• спецификация продуктов;

• управление запасами;

• управление плановыми поставками;

• управление на уровне производственного цеха;

• планирование производственных мощностей;

• контроль входа/выхода рабочих потоков;

• материально-техническое снабжение;

• планирование ресурсов для распределения;

• планирование и контроль производственных операций;

• управление финансами;

• моделирование производственной программы.

Система MRPII – это методология, направленная на эффектив ное управление ресурсами предприятия;

набор проверенных на прак тике принципов, моделей, процедур управления и контроля, выпол нение которых способствует улучшению показателей деятельности предприятия. Она обеспечивает решение задач планирования в нату ральных единицах и финансовое планирование в денежном выраже нии. Для каждого уровня планирования MRPII характерны такие па раметры, как степень детализации плана, горизонт планирования, вид условий и ограничений. В зависимости от характера производствен ного процесса возможно применение на каждом предприятии опреде ленного набора функциональных модулей MRPII.

§ 4.3. Краткое описание концепции ERP Дальнейшее развитие систем MRPII связано с их перерастанием в ERP-системы, ориентированные на работу с финансовой информа цией для решения задач управления большими корпорациями с тер риториально-распределенными ресурсами.

В основе концепции ERP (Enterprise Resource Planning – плани рование ресурсов предприятия) лежит принцип создания единого хранилища данных, содержащего всю деловую информацию, накоп ленную организацией в процессе ведения деловых операций, включая финансовую информацию, данные, связанные с производством, управлением персоналом, или любые другие сведения. Это устраняет необходимость в передаче данных от системы к системе. Кроме того, любая часть информации, которой располагает данная организация, становится одновременно доступной для всех работников, обладаю щих соответствующими полномочиями. Концепция ERP стала очень известной в производственном секторе, поскольку планирование ре сурсов позволило сократить время выпуска продукции, снизить уро вень товарно-материальных запасов, а также улучшить обратную связь с потребителем при одновременном сокращении администра тивного аппарата. Стандарт ERP позволил объединить все ресурсы предприятия, таким образом, добавляя управление заказами, финан сами и т.д.

Различие между концепциями MRPII и ERP заключается в том, что первая ориентирована на производство, а вторая – на бизнес.

В соответствии со словарем APICS [25,48], термин «ERP система» может употребляться в двух значениях. Во-первых, это ин формационная система для идентификации и планирования всех ре сурсов предприятия, которые необходимы для осуществления про даж, производства, закупок и учета в процессе выполнения клиент ских заказов. Во-вторых (в более общем контексте), это методология эффективного планирования и управления всеми ресурсами предпри ятия, которые необходимы для осуществления продаж, производства, закупок и учета при исполнении заказов клиентов в сферах производ ства, дистрибьюции и оказания услуг.

Большинство современных ERP-систем построены по модуль ному принципу, что дает заказчику возможность выбора и внедрения лишь тех модулей, которые ему действительно необходимы. Модули разных ERP-систем могут отличаться как по названиям, так и по со держанию. Тем не менее, есть некоторый набор функций, который может считаться типовым для программных продуктов класса ERP [260, 27] (табл. 14).

Таблица Типовые функции ERP-систем Наименование функ Расшифровка функции ции Ведение конструктор- Такие спецификации определяют состав конечного ских и технологических изделия, а также материальные ресурсы и опера ции, необходимые для его изготовления (включая спецификаций маршрутизацию) Окончание табл. Наименование функ Расшифровка функции ции Предназначена для прогноза спроса и планирова Управление спросом и ния выпуска продукции;

планирование потребно формирование планов стей в материалах. Позволяет определить объемы продаж и производст различных видов материальных ресурсов (сырья, ва материалов, комплектующих), необходимых для выполнения производственного плана, а также сро ки поставок, размеры партий и т.д.

Позволяет организовать ведение договоров, реали Управление запасами и зовать схему централизованных закупок, обеспе закупочной деятельно чить учет и оптимизацию складских запасов и т.д.

стью Эта функция позволяет контролировать наличие Планирование произ доступных мощностей и планировать их загрузку.

водственных мощно Включает укрупненное планирование мощностей стей (для оценки реалистичности производственных планов) и более детальное планирование, вплоть до отдельных рабочих центров.

В эту группу входят функции финансового учета, Финансовые функции управленческого учета, а также оперативного управления финансами.

Обеспечивают планирование задач проекта и ре Функции управления сурсов, необходимых для их реализации.

проектами Таким образом, ERP = MRP + управление финансами + управление технологиче ской информацией + управление оборудованием + управление затра тами + управление кадрами.

В связи ростом мощностей вычислительной техники, поиском более эффективных методов управления на базе систем MRPII/ ERP создаются системы нового класса – APS (Advanced Planning/ Scheduling). Для этих систем характерно применение экономико математических методов для решения задач планирования с посте пенным снижением роли календарно-плановых нормативов.

Следующий этап компьютеризации предприятий состоит в ин теграции систем MRPII/ ERP с другими автоматизированными систе мами, такими как системы CAD/CAM/CAE, системы финансового анализа и т. п. Системы такого класса получили название CIM – Computer Integrated Manufacturing.

На рис. 28 представлена взаимосвязь стандартов управления и информационно-программных платформ, на которые они опираются.

При этом каждый последующий в цепочке эволюции стандарт полно стью поглощает платформу предыдущего и требует дополнительного информационного обеспечения.


Стандарт / Сис- Автоматизированные функ- Расширение информацион тема ции управления ной базы Управление ресурсами Все виды ресурсов, потреб предприятия на всех стадиях ляемые на стадии маркетин CSRP ЖЦ изделия: от проектиро- га, текущей работы с клиен вания до гарантийного и тами, послепродажного об сервисного обслуживания служивания Управление материальными, Финансовые операции (бу трудовыми и финансовыми хучет, коммерческая дея ERP тельность, сбыт и распреде ресурсами предприятия ление товаров) Формирование плана основ- Технологические операции, ного производства, опера- оборудование, средства тех MRP II нологического оснащения, тивное управление трудовые и календарно плановые нормативы Планирование потребности Конструкторские специфи в материалах для производ- кации, материальные норма MRP ства тивы Рис. 28. Взаимосвязь стандартов управления предприятием Эти стандарты опираются:

1) на применение формализованных методов и языков модели рования производственных и деловых процессов для организации и управления производством;

2) на глубину детализации моделей, описывающих производст во, а также деловые процессы для его обеспечения и управления.

На рис. 29 показаны функциональные отличия MRPII и ERP систем.

Рис. 29. Функциональность MRPII и ERP Центрами первичных затрат являются рабочие места (рабочие участки), где осуществляется потребление или преобразование пер вичных ресурсов, материалов, заготовок, энергии, рабочего времени.

Первичные показатели (реквизиты), как правило, объединяются в первичные документы (наряд, исходный счет, требование-накладная).

Первичные центры затрат могут объединяться на цеховом уровне и на уровне предприятия.

Структура системы планирования MRPII, ERP и, соответствен но, системы исполнения планов включает следующее:

1) бизнес–план;

2) план продаж;

3) планирование производства;

4) график выпуска продукции;

5) план производственных мощностей;

6) различные системы оперативного управления производст вом;

7) управление финансами;

а) главная книга;

б) расчет с поставщиками и заказчиками;

в) учет основных средств;

8) управление кадрами.

§ 4.4. ERP II и CSRP Ограничение ERP-систем заключается в том, что они автомати зируют внутреннюю деятельность предприятия (т.е. функции Back office). Со второй половины середины 90-х гг. признанные поставщи ки ERP-систем, такие как SAP, испытывали нарастающее давление со стороны молодых компаний, предлагающих средства автоматизации функций, обращенных вовне (Front-office): концепции CRM (Customer Relationship Management) и SCM (Supply Chain Management) – управление отношениями соответственно с заказчи ками (клиентами) и с поставщиками. Эволюция функционального развития стандартов от MRP до ERPII представлена на рис. 30.

Рис. 30. Эволюция развития стандарта ERPII На расширение функциональности на сферу взаимодействия предприятия с его заказчиками нацелена концепция CSRP (Customer Synchronized Resourсe Planning). Корпоративные ресурсы, охваты ваемые CSRP-системой, обслуживают такие этапы производственной деятельности, как проектирование будущего изделия с учетом специ фических требований заказчика, гарантийное и сервисное обслужи вание.

Таким образом, если MRP, MRPII, ERP ориентированы на внут реннюю организацию предприятия, то CSRP включает в себя полный цикл от проектирования будущего изделия с учетом требований за казчика до гарантийного и сервисного обслуживания после продажи.

Основная суть концепции CSRP в том, чтобы интегрировать за казчика (клиента, покупателя) в систему управления предприятием.

То есть не отдел сбыта, а сам покупатель непосредственно размещает заказ на изготовление продукции и, соответственно, сам несет ответ ственность за его правильность, сам может отслеживать сроки по ставки, производства и пр. При этом предприятие может очень четко отслеживать тенденции спроса и т.д.

По определению Gartner Group, ERP II – это бизнес-стратегия предприятия, принадлежащего к определенной отрасли, и набор клю чевых для данной отрасли приложений, помогающих клиентам и ак ционерам компаний увеличивать стоимость бизнеса за счет эффек тивной ИТ-поддержки и оптимизации операционных и финансовых процессов как внутри своего предприятия, так и во внешнем мире – в рамках сотрудничества с другими корпорациями [26].

Основная идея ERP II заключается в выходе за рамки задач по оптимизации внутренних процессов организации: помимо традици онной функциональности ERP, системы класса ERPII позволяют управлять взаимоотношениями с клиентами, цепочками поставок, а также вести торговлю через интернет.

Функции и преимущества систем, которые реализованы в ERPII:

• Управление взаимоотношениями с клиентами (CRM).

Новая функциональность ERPII позволяет эффективно управ лять контактами с клиентами, рекламными кампаниями, сбытом, про водить маркетинговые исследования. Это достигается за счет созда ния персональных профилей клиентов, классификации клиентов по различным категориям, определения целевых групп для рекламных кампаний, планирования и контроля взаимодействия с клиентами (те лефонные звонки, визиты, рассылка рекламных и маркетинговых ма териалов и т. д.), упрощенного доступа к данным о существующих и потенциальных клиентах, поставщиках. Существует также возмож ность тарифицировать различные типы контактов и точно оценивать затраты на проведение различных мероприятий. Благодаря интегра ции с другими подсистемами появляется возможность сопоставления результатов маркетинговых кампаний с фактическими данными про даж. Это позволяет повысить координацию работы служб маркетин га, сбыта и снабжения.

Сервисным подразделениям система дает возможность органи зовать эффективное управление послепродажным обслуживанием клиентов. Функциональные средства позволяют регистрировать дей ствия, осуществляемые компанией после продажи товаров.

• Электронная коммерция.

Для продвижения своего бизнеса в интернет необходимо прежде всего выстроить и отработать свои бизнес–процессы до открытия ин тернет–представительства.

Функциональность систем ERPII позволяет контролировать склад, закупки и поставки и организовывать систему работы опти мальным образом. Помимо оптимизации рабочих процессов, решения ERP II позволяет создать клиентскую базу, хранить и анализировать данные по предпочтениям. Компании также получают возможность прогнозировать сроки последующих заказов постоянных покупателей и предоставлять более персонализированный сервис, что служит вы работке приверженности покупателей к сотрудничеству и установле нию длительных отношений с клиентами. Таким образом, использо вание ERP-систем при ведении электронной торговли позволяет ком паниям добиться преимущества по отношению к конкурентам.

§ 4.5. Основы планирования и оперативного управления производством в MRP/ERP системах Стандарты MRP/ERP регламентируют вид и порядок планиро вания производства и оперативного управления им.

На нижнем детализированном уровне производственной дея тельности в качестве элементов (неделимых частей) в моделях при нимаются рабочие места, участки, станки и другие элементы произ водственной деятельности, с которых снимаются (фиксируются) зна чения первичных реквизитов или показателей производственной дея тельности.

Как правило, уровни организационного управления синхрони зируются с уровнями агрегирования и обработки реквизитов (показа телей производственной деятельности). В настоящее время наиболее распространенной организационной схемой управления предприяти ем является трехуровневая структура:

• уровень 1: предприятие;

• уровень 2: цеха;

• уровень 3: участки, рабочие центры.

Соответственно существует трехуровневая схема агрегирования и обработки реквизитов.

Сегодня модель MRP/ERP включает в себя следующие подсис темы, которые часто называют также блоками или сериями:

• управление запасами;

• управление снабжением;

• управление сбытом;

• управление производством;

• планирование;

• управление сервисным обслуживанием;

• управление цепочками поставок;

• управление финансами.

Объектом планирования в производственной системе являются ресурсы (материальные, трудовые, финансовые, информационные, энергетические), которые определяются конструкторско технологической моделью объекта производства. Другим объектом планирования являются ресурсы, составляющие производственную среду производственной системы (располагаемые технологические ресурсы).

Существует 2 подхода к планированию производства:

1) сверху вниз;

2) снизу вверх.

Методологией планирования является анализ и синтез.

При планировании в первую очередь анализируется модель объ екта производства и модель производственной среды. На основе зна ний, отраженных в модели объекта производства и модели производ ственной среды, осуществляется синтез основных параметров плана.

Функциональная модель бизнес-процесса планирования являет ся распределенной. Она отражает ролевое участие распределенной системы планирования. Данная модель показывает организацию ро левого взаимодействия функциональных служб и взаимодействия специалистов в процессе планирования. Одной из форм представле ния этой организации является штатное расписание.

Фрагмент функциональной модели процесса планирования представлен на рис. 31.

НСИ Планы Бизнес-план продаж и Порт фель Разработать Объемный выпуска бизнес-план заказов план продукции Разработать производст в а Дет альный A1 планы продаж план и выпу ска производст в а проду кции Разработать объемный план A2 Графики производства выпуска Разработать И нформация продукции детальный A3 о в ыпуске план продукции Составить производства графики Разработать A выпу ска графики проду кции производства и снабжение A ресу рсами A Подразделения предприят ия Рис. 31. Фрагмент функциональной модели планирования Примечание: планирование – это отображение поведения систе мы в будущем, т. е. планирование, по сути, является моделированием.


Методы планирования основаны на детальных моделях произ водимых изделий (на конструкторских, производственных, техноло гических спецификациях – спецификациях состава изделий).

Спецификация – это подетальный перечень состава изделия и моделей технологических и производственных процессов, таких как технологические маршруты, операционные карты, ведомости ос настки.

Модель производственной системы включает следующую ин формацию, необходимую для планирования:

1. Начальные данные для планирования:

a. Спецификация материальных объектов для планирования (материалы, узлы, готовая продукция) с указанием основ ных параметров:

i. время от возникновения потребности до ее реализа ции;

ii. время изготовления для производимых изделий;

iii. минимальная партия заказа;

iv. страховой запас и др.

b. Технологические и производственные данные:

i. маршруты технологических процессов. На их основе определяется количество материалов и узлов, необхо димых для изготовления готовой продукции. По этим же данным определяются материальные составляю щие себестоимости продукции. Также на основе ана лиза технологических маршрутов определяется время изготовления, загрузка производства, стоимость ра бочей силы и оборудования и др.

2. Операционные данные a. Спецификация ожидаемых расходов ресурсов / независи мые потребности:

i. заказы клиентов;

ii. прогнозы спроса готовой продукции с указанием ко личества;

iii. основной производственный план.

b. Спецификации ожидаемых приходов ресурсов:

i. заказы поставщикам;

ii. спецификации приходов из производства.

c. Текущий уровень запасов;

d. Уровень незавершенного производства.

Алгоритм планирования в MRP/ERP системах Шаг 1. На основании заданных независимых потребностей для производства необходимо провести их классификацию и формализа цию на заказы клиентов, прогнозы, основной производственный план, потребность пополнения основного страхового запаса.

Шаг 2. Расчет брутто-потребностей.

Примечание: дальнейшее рассмотрение алгоритма производить ся одновременно с примером. Используется модель объекта произ водства и данные о производственном плане.

Пример: Для изделия А существует производственный план под заказ клиента (или прогноз на спрос) в размере 100 единиц с задан ным сроком. Необходимо подсчитать количество компонент (ресур сов) для выполнения заказа. Расчет нетто-потребностей производится с учетом имеющегося незавершенного производства (НЗП), согласно спецификации в операционных данных (табл. 15).

Таблица Расчет брутто-потребностей Готовая продукция А В-материал С-материал Д – полуфабрикат Е-материал F-материал 100 100 200 Шаг 3. Расчет нетто-потребностей производится с учетом имеющегося НЗП (табл. 16).

Таблица Расчет нетто-потребностей А В С D E F Брутто 100 100 200 200 200 Наличие 0 100 80 120 280 Нетто 100 0 120 80 0 Шаг 4. Расчет нетто-потребностей во времени.

На этом этапе необходимое количество рассчитывается с учетом всех приходов и расходов материалов. Рассмотрим на примере ком понента D (табл. 17).

Таблица Расчет нетто-потребностей во времени Дата Компонент D Приход-Расход Наличие Сегодня В наличии 250 Сегодня Расход - 75 Завтра Потребность 1 - 50 Послезавтра Потребность 2 -100 Послезавтра Ожидаемый приход 200 Послезавтра Потребность 3 -105 Послезавтра Потребность 4 - 200 - Шаг 5. Определение сроков закупки и изготовления.

На этом этапе система определяет сроки начала действий по реализации рассчитанных нетто-потребностей. Алгоритм берет за на чало дату реализации независимой основной потребности (поставку готовых изделий) и раскручивает назад во времени процесс изготов ления и закупок ресурсов. Для этого используются данные, находя щиеся в моделях технологических и производственных процессов.

В результате работы алгоритма планирования определяется схема расчета технологических (производственных) потребностей, график изготовления узлов и поставки необходимых ресурсов, карта обеспечения ресурсами производственного процесса.

Примечание: Так как алгоритм планирования может быть ис пользован для расчета различных потребностей (ресурсов): матери альных, информационных, финансовых, трудовых, то он является универсальным по отношению к виду ресурса. При планировании с помощью указанного алгоритма полагают, что производственные мощности не ограничены, сбоев при изготовлении или доставке ре сурсов не существует. Алгоритм не учитывает возникновение вне штатных ситуаций. Поэтому после расчета ресурсов осуществляется планирование производственных мощностей с учетом их сущест вующей загрузки.

Шаг 6. Определение загрузки производственных мощностей и возможности реализации потребностей.

Основываясь на моделях технологии изготовления изделий, оп ределяется загрузка производства. При этом принимаются во внима ние уже существующие производственные задания (рис. 32).

Существует множество алгоритмов «уравнивания» перераспре деления производственных заданий во времени, что позволяет избе жать перегрузки оборудования (производственных) мощностей.

Примечание: Уравнивание производственных мощностей может привести к необходимости изменения плана.

Рис. 32. Планирование загрузки в рамках одного рабочего центра Планирование материальных потребностей является итерацион ным процессом (рис. 33).

Планирование потребностей без ограничения на производственные мощности Анализ ограничений по Перепланирвоание производственным мощностям нет Проверка на соответствие ограничениям да Готовый план Рис. 33. Итерационный процесс планирования потребностей Так как любой план является системой планов, определяемой структурой организации производства (уровень предприятия, уровень цехов, уровень участков), то алгоритм планирования применяют сни зу вверх и сверху вниз.

На любом предприятии существует система организации плани рования, которая, как правило, имеет итерационный характер.

§ 4.6. Моделирование производственных процессов Для ведения оперативного производства согласно ERP методологии по модулям «Планирование», «Производство» необхо димо прописать модели технологических маршрутов (ТМ), рабочих центров (РЦ) и центра затрат (ЦЗ). С этими понятиями тесно связано такое понятие, как технологическая операция (ТО).

Это соответствует в целом организации производственного, технологического процесса на предприятии;

и соответствует установ ленной единой системе технологической документации (ЕСТД):

1) маршрутная карта;

2) комплектовочная карта;

3) ведомость оснастки;

4) ведомость материалов.

Маршрутная карта – это модель последовательных операций с предметом труда.

Комплектовочная карта – это модель всех необходимых ресур сов для производственного процесса.

Ведомость оснастки – модель необходимого оборудования.

Ведомость материалов – модель необходимых материалов.

4.6.1. Графоаналитическая модель производственного процесса Этап I. Определение основных базовых понятий.

Процесс взаимодействия элементарных ресурсов, составляющих первичное производственное звено, при неизменном их составе пред ставляет собой элементарный производственный процесс (рис. 34).

Элементарное управ ление Результат Элементарный труда предмет труда (элементарный) Элементарный производственный процесс A Элементарные Элементарный средст ва труд труда Рис. 34. Элементарный производственный процесс Понятие «элементарный» соответствует понятию «элемент»

теории систем, т. е. для данного исследования эти объекты (предме ты) не подлежат дальнейшей декомпозиции.

Элементарными действиями (элементарными производствен ными процессами) могут быть технологические операции материаль но неделимых предметов труда (изготовление, обработка) и вспомо гательные операции (например, комплектование).

Если предметы труда состоят из одного наименования, то это называется партией, если из различных наименований – комплект.

Существуют процессы разукомплектования, процессы контроля, измерения, процессы сборки/разборки, процесс поддержания страхо вого запаса ресурсов (рис. 35).

Первичный производственный процесс Технологи- Процесс Процесс Процесс Процесс Процесс ческая сборки контроля транспор- комплек- поддержа операция тировки тования ния стра хового за паса Рис. 35. Первичный производственный процесс Этап II. Классификация и формализация основных понятий предметной области.

При составлении модели производства вводится понятие «пер вичное производственное звено» (рис. 36).

Первичное производственное звено Предмет труда Орудие труда Труд Результат труда Рис. 36. Структура первичного производственного звена Элементарный производственный процесс, как правило, соот ветствует технологической операции. Средства труда и труд обычно объединяют и называют рабочим местом (рис. 37).

Орудие труда Средства труда Инструмент Рабочее место Средство труда Труд Рис. 37. Структура орудия труда, рабочего места Процесс изготовления предмета труда характеризуется последо вательностью первичных процессов, принадлежащих предмету труда с одним кодом. Процесс изготовления предмета труда, для осуществ ления которого требуется один или несколько других предметов тру да, является процессом сборки. Процесс комплектования заключается в сосредоточении предметов труда, необходимых для сборки, и при своении совокупности этих предметов нового кода, принадлежащего комплектуемому предмету труда.

Аналогично осуществляется комплектование материалов како го-либо отдельного предмета труда. Процесс поддержания страхового запаса готовых предметов труда является частью производственного процесса, который охватывает период с момента их доставки к месту хранения до момента начала процесса их комплектования.

Тогда процесс производства можно представить в виде совокуп ности элементов, в которой взаимосвязями между предметами труда являются первичные производственные процессы, процессы ком плектования и процессы пополнения страхового запаса.

Этап III. Графоаналитический язык моделирования производ ственных процессов Введем следующие элементы формального графоаналитического языка:

– элементарные ресурсы;

– первичные производственные процессы;

– связи между элементарными ресурсами и первичными про изводственными процессами.

Введем аналитические составляющие для обозначения первич ных производственных процессов и элементарных ресурсов (рис. 38, 39).

ППП ЭТО ПРИ ЭПП ПЗРМ ПК ПТР ППСЗ … где ЭТО – элементарное техническое обеспечение;

ПРИ – процесс распределения инструмента;

ЭПП – элементарный производственный процесс;

ПЗРМ – процесс загрузки рабочего места;

ПК – процесс комплектования;

ПТР – процесс транспортировки;

ППСЗ – первичный процесс страхового запаса.

Рис. 38. Обозначение первичных производственных процессов ППП ПТ И РМ ОТ Т где ПТ – предмет труда;

И – инструмент;

РМ – рабочее место;

ОТ – орудия труда;

Т – труд.

Рис. 39. Обозначение элементарных ресурсов Этап IV. Правила составления схем (предложений) Графоаналитический язык моделирования производственных процессов является метаязыком, основанным на обычном языке и объективно существующих понятиях производственных процессов.

Общее правило: первичные производственные процессы могут соединяться с другими процессами только через элементарные ресур сы;

элементарные ресурсы могут соединяться через первичные про изводственные процессы.

Исключение: Первичные производственные процессы могут со единяться напрямую, если элементарный ресурс на входе и выходе первичного производственного процесса не меняет своего информа ционного кода.

Таким образом, аналитическими элементами языка являются {ОТ, ПТ, Т, ПрТ, … }.

Основные правила соединения:

Объединение ресурсов (рис. 40, 41):

а) Если в первичном производственном процессе предмет труда не изменяет своего информационного кода, то его можно назвать тем же предметом труда. Если информационный код изменяется, то это новый предмет труда.

ПК ПТ ПТ Рис. 40. Объединение ресурсов без изменения кода б) Процесс комплектования предполагает объединение элемен тарных ресурсов разного наименования с присвоением нового иден тификатора для комплекта.

ПТ ПК ПТ ПТ Рис. 41. Объединение ресурсов с присвоением нового идентификатора Остальные правила соединения представлены в табл. 18.

Таблица Правила соединения ресурсов Наименование Иллюстрация Процесс распределения ПРИ ППП И инструментов (ПРИ) И Процесс загрузки рабочего РМ ПЗРМ ППП места (ПЗРМ) РМ Процесс поддержки стра ППСЗ ПТ ПТ хового запаса (ППСЗ) Окончание табл. Наименование Иллюстрация Процесс установления ППП очередности (ПУО) ПТ ПУО ППП Более сложные процессы организуются и описываются путем интеграции более простых.

Этап V. Составление модели производственного процесса с по мощью графоаналитического языка (рис. 42).

И1 И2 РМ ПРИ ПРИ2 ПРЗМ ППСЗ ППП ПТ ППП ПЗРМ ПТ ПТ1 ПТ ПК ПТ РМ1 ПК ПУО ПТ ПТ3 ПК ПТ ПЗРМ ПТ ППП4 ППСЗ ППП ПРИ4 ПЗРМ ПРИ РМ И И Рис. 42. Пример графоаналитической модели производственного процесса Вербальная форма представления производственного процесса:

«Предмет труда ПТ1 комплектуется с помощью ПК1 в партию и обо значается ПТ2. Параллельно из ПТ3 комплектуется партия ПТ4 с по мощью ПК2. ПТ2 и ПТ 4 с помощью процесса установки очередности ПУО поступают на вход ППП1 и ППП3 соответственно (ПТ2 на ППП1, ПТ4 на ППП3). За ППП1 закрепляется рабочее место РМ1 с помощью процесса закрепления рабочего места ПЗРМ1. Для ППП1 распределя ется инструмент И1 с помощью процесса распределения инструмента ПРИ1. Элементарный ресурс ПТ2 поступает на ППП2, за которым за креплено рабочее место РМ2 с помощью процесса закрепления рабо чего места ПЗРМ2. С помощью процесса распределения инструмента ПРИ2 выделяется инструмент И2. Далее ПТ2 поступает на вход про цесса поддержки страхового запаса ППСЗ2, где происходит накопле ние и хранение резервных ресурсов ПТ2».

Представленная структура производственного процесса отобра жает общие закономерности и свойства множества конкретных про изводственных процессов (реализаций).

Конкретный производственный процесс – это процесс, в кото ром сохраняются все структурные свойства, соответствующие струк турной схеме, а ресурсы и процессы являются конкретными экземп лярами.

Объекты, которые представлены в структурной схеме, далее раскрываются как информационные объекты. Если ориентироваться на теорию баз данных, то эти информационные объекты будут пред ставляться в виде сущностей и связей между ними. Производствен ные процессы имеют свои сущностные характеристики, т.е. они ха рактеризуются такими же наименованиями, кодами, реквизитами, как и ресурсы. По аналогии с IDEF0, IDEF1X структурная схема может быть интерпретирована как функциональная схема, и, соответствен но, должна быть разработана информационная модель.

Рабочий центр (РЦ) – это совокупность элементарных ресур сов, включая рабочее место и первичные производственные процес сы, которые описываются первоначальными значениями (показате лями) реквизитов (атрибутов).

Рабочий центр представляет собой первичную ячейку планиро вания и учета ресурсов (трудовых, средств труда, энергетических ре сурсов и т. д.). Реквизиты и атрибуты, снимаемые с рабочих центров, называют первичными. Первичные реквизиты далее могут агрегиро ваться (объединяться). Объединенные реквизиты называют вторич ными реквизитами или производными атрибутами.

Классификация производственных процессов Классификация, как правило, является первичной моделью ис следуемой предметной области. Она определяет элементы и подсис темы, которые характерны для конкретной предметной области.

Схемы поточного производства представлены в табл. 19., схемы процессов изготовления представлены в табл. 20.

Таблица Схемы поточного производства Наименование Иллюстрация Схема поточного производства ПТ ПТ ПП ПЗРМ РМ Схема параллельного поточного про- ПТ ПТ ППП изводства (с одним рабочим местом) РМ ПТ ПТ ППП Схема параллельного поточного про ПТ ПТ ППП изводства с альтернативным рабочим местом РМ1 РМ ПТ ПТ ППП Схема параллельного поточного про П П ППП изводства с произвольным выбором рабочего места РМ1 РМ РМ ППП П П Таблица Схемы процессов изготовления Наименование Иллюстрация Детерминированная последовательность ППП ППП П ППП П (постоянная, устойчивая) Окончание табл. Наименование Иллюстрация Вариантная последо вательность ППП ППП П П ППП ППП Независимая после ППП довательность П П ППП ППП Рассмотрим первичный производственный процесс изготовле ния (ППИ). Приведенные схемы классификации позволяют по тем же правилам увидеть дальнейшую композицию (объединение, интегри рование) в более сложные модели. Такие правила композиции (объе динения) называются изоморфными. Обратный процесс от представ ления сложной схемы (модели) до простых классификационных схем называется декомпозицией.

Производственные процессы по временному фактору можно классифицировать:

– на условно-непрерывные, – на условно-прерывные.

Для процессов с условно-непрерывным ППП основной характе ристикой является ритм производственного процесса, который явля ется рассредоточенным параметром, так как можно понимать ритм одного процесса, ритм последовательности процессов и т. д.

Изменение ритма, следовательно, управление ритмом осуществ ляется прежде всего поддержанием необходимого уровня межопера ционных заделов, который определяется из размера транспортной партии и необходимого страхового запаса. За счет этого может быть компенсирована несинхронность выполнения первичных производст венных процессов. Для обеспечения равноритмичного производства необходимо всегда иметь страховой запас.

Условно-прерывные первичные производственные процессы ха рактеризуются последовательной обработкой ограниченного размера партий предметов труда одного комплектования, которые могут рас сматриваться как самостоятельный элемент процесса.

Таким образом, основным параметром, характеризующим про изводственные процессы, является ритм;

для его поддержания необ ходимо следовать принципу обеспечения нормативного страхования запаса.

В информационном аспекте первичные производственные про цессы описываются документами, так называемыми маршрутными картами. В них присутствуют информационные характеристики не обходимых ресурсов: предмет труда, рабочее место и т.п., а также их реквизиты. По документам маршрутной карты могут быть составле ны информационные модели, соответствующие структурным схемам.

Усложнение моделей, т. е. их агрегирование, порождает про блему перехода количества в новое качество. Эта проблема, как пра вило, решается с помощью автоматизированных информационных систем.

4.2.2. Модель изделия (объекта производства) Как правило, модели объектов производства представляются в двух формах:

- графическая форма объекта производства - аналитическая форма объекта производства.

В графической форме объект производства, как правило, соот ветствует графу типа дерево (рис. 43).

Аналитическая форма представлена в виде таблиц специфика ций. Следовательно, аналитическую форму можно представить в виде реляционной базы данных.

Используется линейная форма кодирования с применением по зиционной десятичной формы счисления.

Объект производства (ОП) – это изделие. С точки зрения теории систем, ОП – это система, состоящая из подсистем сборочных единиц (СЕ) и элементов (деталей – Д). Такую систему также называют кон структорским составом изделия.



Pages:     | 1 || 3 | 4 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.