50409 (666536), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Рис. 2. Этапы жизненного цикла промышленной продукции и используемые автоматизированные системы

Рассмотрим содержание основных этапов ЖЦИ для изделий машиностроения.

Цель маркетинговых исследований — анализ состояния рынка, прогноз спроса на планируемые изделия и развития их технических характеристик.

На этапе проектирования выполняются проектные процедуры — формирование принципиального решения, разработка геометрических моделей и чертежей, расчеты, моделирование процессов, оптимизация и т.п. Этап проектирования включает все необходимые стадии, начиная с внешнего проектирования, выработки концепции (облика) изделия и кончая испытаниями пробного образца или партии изделий. Внешнее проектирование обычно включает разработку технического и коммерческого предложений и формирование технического задания (ТЗ) на основе результатов маркетинговых исследований и/или требований, предъявленных заказчиком.

На этапе подготовки производства разрабатываются маршрутная и операционная технологии изготовления деталей, реализуемые в программах для станков ЧПУ; технология сборки и монтажа изделий; технология контроля и испытаний.

На этапе производства осуществляются: календарное и оперативное планирование; приобретение материалов и комплектующих с их входным контролем; механообработки и другие требуемые виды обработки; контроль результатов обработки; сборка; испытания и итоговый контроль.

На постпроизводственных этапах выполняются консервация, упаковка, транспортировка; монтаж у потребителя; эксплуатация, обслуживание, ремонт; утилизация.

Автоматизация проектирования осуществляется САПР. В САПР машиностроительных отраслей промышленности принято выделять системы функционального, конструкторского и технологического проектирования. Первые из них называют системами расчетов и инженерного анализа или системами CAE (Computer Aided Engineering). Системы конструкторского проектирования называют системами CAD (Computer Aided Design). Проектирование технологических процессов выполняется в автоматизированных системах технологической подготовки производства (АСТПП), входящих как составная часть в системы CAM (Computer Aided Manufacturing).

Для решения проблем совместного функционирования компонентов САПР различного назначения, координации работы систем CAE/CAD/CAM, управления проектными данными и проектированием разрабатываются системы, получившие название систем управления проектными данными PDM (Product Data Management). Системы PDM либо входят в состав модулей конкретной САПР, либо имеют самостоятельное значение и могут работать совместно с разными САПР.

На большинстве этапов жизненного цикла, начиная с определения предприятий-поставщиков исходных материалов и компонентов и кончая реализацией продукции, требуются услуги системы управления цепочками поставок — Supply Chain Management (SCM). Цепь поставок обычно определяют как совокупность стадий увеличения добавленной стоимости продукции при ее движении от компаний-поставщиков к компаниям-потребителям. Управление цепью поставок подразумавает продвижение материального потока с минимальными издержками. При планировании производства система SCM управляет стратегией позиционирования продукции. Если время производственного цикла меньше времени ожидания заказчика на получение готовой продукции, то можно применять стратегию "изготовление на заказ". Иначе приходится использовать стратегию "изготовление на склад". При этом во время производственного цикла должно входить время на размещение и исполнение заказов на необходимые материалы и комплектующие на предприятиях-поставщиках.

В последнее время усилия многих компаний, производящих программно-аппаратные средства автоматизированных систем, направлены на создание систем электронного бизнеса (E-commerce). Задачи, решаемые системами E-commerce, сводятся не только к организации на сайтах Internet витрин товаров и услуг. Они объединяют в едином информационном пространстве запросы заказчиков и данные о возможностях множества организаций, специализирующихся на предоставлении различных услуг и выполнении тех или иных процедур и операций по проектированию, изготовлению, поставкам заказанных изделий. Проектирование непосредственно под заказ позволяет добиться наилучших параметров создаваемой продукции, а оптимальный выбор исполнителей и цепочек поставок ведет к минимизации времени и стоимости выполнения заказа. Координация работы многих предприятий-партнеров с использованием технологий Internet возлагается на системы E-commerce, называемые системами управления данными в интегрированном информационном пространстве CPC (Collaborative Product Commerce)

Управление в промышленности, как и в любых сложных системах, имеет иерархическую структуру. В общей структуре управления выделяют несколько иерархических уровней, показанных на рис. 3. Автоматизация управления на различных уровнях реализуется с помощью автоматизированных систем управления (АСУ).

Рис. 3. Общая структура управления

Информационная поддержка этапа производства продукции осуществляется автоматизированными системами управления предприятием (АСУП) и автоматизированными системами управления технологическими процессами (АСУТП).

К АСУП относятся системы планирования и управления предприятием ERP (Enterprise Resource Planning), планирования производства и требований к материалам MRP-2 (Manufacturing Requirement Planning) и упомянутые выше системы SCM. Наиболее развитые системы ERP выполняют различные бизнес-функции, связанные с планированием производства, закупками, сбытом продукции, анализом перспектив маркетинга, управлением финансами, персоналом, складским хозяйством, учетом основных фондов и т.п. Системы MRP-2 ориентированы, главным образом, на бизнес-функции, непосредственно связанные с производством. В некоторых случаях системы SCM и MRP-2 входят как подсистемы в ERP, в последнее время их чаще рассматривают как самостоятельные системы.

Промежуточное положение между АСУП и АСУТП занимает производственная исполнительная система MES (Manufacturing Execution Systems), предназначенная для решения оперативных задач управления проектированием, производством и маркетингом.

В состав АСУТП входит система SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition), выполняющая диспетчерские функции (сбор и обработка данных о состоянии оборудования и технологических процессов) и помогающая разрабатывать ПО для встроенного оборудования. Для непосредственного программного управления технологическим оборудованием используют системы CNC (Computer Numerical Control) на базе контроллеров (специализированных компьютеров, называемых промышленными), которые встроены в технологическое оборудование с числовым программным управлением (ЧПУ). Системы CNC называют также встроенными компьютерными системами.

Система CRM используется на этапах маркетинговых исследований и реализации продукции, с ее помощью выполняются функции управления отношениями с заказчиками и покупателями, проводится анализ рыночной ситуации, определяются перспективы спроса на планируемые изделия.

Функции обучения обслуживающего персонала выполняют интерактивные электронные технические руководства IETM (Interactive Electronic Technical Manuals). С их помощью выполняются диагностические операции, поиск отказавших компонентов, заказ дополнительных запасных деталей и некоторые другие операции на этапе эксплуатации систем.

Управление данными в едином информационном пространстве на протяжении всех этапов жизненного цикла изделий возлагается на систему PLM (Product Lifecycle Management). Под PLM понимают процесс управления информацией об изделии на протяжении всего его жизненного цикла. Отметим, что понятие PLM-система трактуется двояко: либо как интегрированная совокупность автоматизированных систем CAE/CAD/CAM/PDM и ERP/CRM/SCM, либо как совокупность только средств информационной поддержки изделия и интегрирования автоматизированных систем предприятия, что практически совпадает с определением понятия CALS. Характерная особенность PLM — возможность поддержки взаимодействия различных автоматизированных систем многих предприятий, т.е. технологии PLM являются основой, интегрирующей информационное пространство, в котором функционируют САПР, ERP, PDM, SCM, CRM и другие автоматизированные системы многих предприятий.

PLM

Под PLM (Product Lifecycle Management) понимают, во-первых, методологию управления информацией об изделии на различных этапах жизненного цикла изделия (ЖЦИ), во-вторых, интегрированную совокупность программных средств, обеспечивающих решение основных задач поддержки изделий на всех или большинстве этапов их жизненного цикла.

В рамках первой трактовки термина PLM специалисты компании CIM data определяют PLM, как стратегический подход к ведению бизнеса на основе взаимосвязанного и непротиворечивого набора бизнес-решений для обеспечения совместной деятельности сотрудников расширенного предприятия в процессе создания, управления, распространения и использования информации об изделии на протяжении всего ЖЦИ. При этом под расширенным (или виртуальным) предприятием понимают совокупность всех тех предприятий, которые создают, экслуатируют или утилизируют изделие.

В понятие PLM включают технологии:

• проектирования изделий;

• интеграции приложений;

• управления документом и документооборотом;

• управления конфигурацией;

• логистической поддержки и т.п.

При второй трактовке в состав PLM для отраслей машиностроения включают программы систем CAD, CAM, CAE, PDM, ERP и средства системной интеграции. При распространении на более широкие области применения состав так называемого "полного" PLM дополняется соответствующими продуктами, например, программами ECAD или архитектурно-строительного проектирования.

4. Интерактивные электронные технические руководства

информационный программный автоматизированный стандарт

Одним из важнейших компонентов ИЛП и CALS является обеспечение персонала эксплуатационной и ремонтной документацией, выполненной в электронном виде. Характерным свойством такой документации является ее интерактивность, т.е. возможность для обслуживающего и ремонтного персонала получать необходимые сведения о процессах и процедурах в форме прямого диалога с компьютером. Для реализации такой возможности, а также для презентаций проектов и для обучения персонала, занимающегося обслуживанием и эксплуатацией изделий, создаются технические руководства IETM — Interactive Electronic Technical Manual (или IETP — Interactive Electronic Technical Publication) и учебные пособия (ICW — Interactive Courseware). В них содержатся описания изделий, технологии эксплуатации, поясняются приемы обслуживания, методы диагностики и ремонта. В частности, в технических руководствах должны быть сведения о планировании регламентных работ, типовых отказах, способах обнаружения неисправностей и замены неисправных компонентов, испытательном оборудовании, способах заказа материалов и запасных частей и т.п.

Эксплуатационные документы должны создаваться в соответствии с концепциями, развиваемыми в CALS, обеспечивая повышенные удобства и эффективность освоения и эксплуатации сложной техники. Концепция создания и сопровождения электронной эксплуатационной документации получила название технологии IETM или ИЭТР (интерактивных электронных технических руководств).

В технологиях CALS к эксплуатационной документации IETM предъявляются повышенные требования. Это прежде всего представление документов в электронном виде, открытость пособий и руководств, т.е. их приспособленность к внесению изменений и конвертированию форматов, должная степень интерактивности и управления данными, адаптация учебного материала к конкретным запросам пользователей, малые затраты на создание документов для новых версий изделий.

Конкретизация задач ИЭТР представлена следующим списком:

• обеспечение пользователя справочным материалом об устройстве и принципах работы изделия;

• обучение пользователя правилам эксплуатации, обслуживания и ремонта изделия;

• обеспечение пользователя справочными материалами, необходимыми для эксплуатации изделия, выполнения регламентных работ и ремонта изделия;

• обеспечение пользователя информацией о технологии выполнения операций с изделием, потребности в необходимых инструментах и материалах, о количестве и квалификации персонала;

• диагностика состояния оборудования и поиска неисправностей;

• подготовка и реализация автоматизированного заказа материалов и запасных частей;

• планирование и учет проведения регламентных работ;

• обмен данными между потребителем и поставщиком.

Типичный состав ИЭТР :

• описание устройства и функционирования изделия и его частей;

• правила эксплуатации изделия, включая ограничения, подготовку, собственно использование;

• диагностика оборудования и поиск неисправностей, ТОиР;

• регламент технического обслуживания, планирование и учет регламентных работ;

• каталоги запасных частей, ведомости ЗИПа;

• обмен информацией с заводом-поставщиком, автоматизированный заказ материалов и запасных частей;

• упаковка, транспортирование, консервация, хранение;

• утилизация.

Очевидна необходимость поддержки обмена данными между заказчиком и поставщиком.

Для создания и применения ИЭТР используются специализированные программные продукты, примером которых может служить комплекс Technical Guide Builder (TGB), разработанный НИЦ CALS-технологий "Прикладная логистика". Другой пример — пакет Seamatica компании "Си Проект", в котором для просмотра ИЭТР и интерактивных схем используется Web-браузер и не требуется установки специального ПО.

ИЭТР включает в себя базу данных (БД) и электронную систему отображения (ЭСО).

Задачи ИЭТР решаются благодаря специфическим формам и методам организации БД и способам доступа к ней. По существу ИЭТР является своеобразной базой знаний об изделии и в этом качестве представляет собой интеллектуальное средство поддержки эксплуатации изделия на постпроизводственных стадиях жизненного цикла изделия. База данных ИЭТР имеет структуру, позволяющую пользователю быстро получить доступ к нужной информации. Она может содержать текстовую и графическую информацию, а также данные в мультимедийной форме (аудио- и видеоданные).

Характеристики

Список файлов реферата