Стадии проектирования организации производства. Автоматизация проектирования технологических процессов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Санкт-Петербургский государственный университет сервиса и экономики

Реферат

по Операционному и производственному менеджменту

Стадии проектирования организации производства. Автоматизация проектирования технологических процессов

Выполнил

студент 2 курса

заочной формы обучения

Специальность 080200.62

Кулеша Евгений Витальевич

Санкт-Петербург

2013



Введение

прикладной программа проектирование

Проектирование - это прикладная деятельность по созданию моделей определенного объекта или процесса. Модель позволяет выявить главные существенные черты объекта необходимые для сопряжения данного объекта с другими объектами.

Проекты в отличие от научных моделей разрабатываются с такой степенью детализации, какая необходима для их практической реализации. В общем виде организационное проектирование предприятий - это моделирование организационной системы, производимое либо перед строительством, созданием нового предприятия, либо перед значительными организационными преобразованиями действующих предприятий. Анализируя тенденции развития организационного проектирования, можно заметить, что предметом оргпроектирования становятся все более крупные части предприятий. От проектирования рабочих мест и участков перешли к проектированию цехов, а затем и в целом предприятий (ВАЗ, КамАЗ и т.п.).

Основные задачи организационного проектирования вытекают из общей теории систем:

* подобрать элементы системы в количественном и качественном отношениях;

* разместить элементы системы в пространстве;

* установить структуру системы: как горизонтальную (технологическую), так и вертикальную (управленческую);

* разработать регламент процессов, происходящих в системе;

* установить характер информационных взаимосвязей элементов системы;

* спроектировать технологию управленческих процессов.

Основой организационного проектирования являются комплекс организационных дисциплин, организационные аспекты общетеоретических, социально-экономических и естественных наук, а также дисциплины, изучающие те или иные объекты.

Проектирование выступает связующим звеном между наукой и практикой. Оно прочно заняло свое место при создании новых образцов изделий (рассмотренных выше в разделе технической подготовки производства), в строительстве зданий и сооружений различного назначения.

Организационные производственные системы, интересующие нас, по своей природе отличаются от технических систем, однако методология их проектирования имеет ряд общих моментов. Прежде всего, следует иметь в виду, что ни одна техническая система, начиная с простых приспособлений и кончая сложными комплексами, не может быть спроектирована специалистом, владеющим одной научной дисциплиной. Иначе говоря, проектирование является своеобразным интегратором наук. Оно проверяет на практике научные разработки, поставляет материал для новых идей фундаментальных и прикладных исследований.

Организационные дисциплины (наука управления, организация производства, организация труда), а также науки, имеющие граничные с ними разделы, и объектные науки изучают отдельные части производственных систем или отдельные аспекты организации как на стадии фундаментальных, так и на стадии прикладных исследований. На стадии внедрения в практику результатов организационных и смежных наук снова происходит интеграция организационных знаний. Чем выше степень абстракции, тем шире границы объекта исследования. По мере снижения уровня абстракции начинает преобладать объектный признак выделения наук.

Организационное проектирование не может представлять собой суммирование результатов отдельных научных дисциплин, оно должно иметь теоретическую основу. В теоретической части должна быть исследована системная концепция оргпроектирования, его социальная роль, взаимосвязь с проектированием материальных элементов производства, место оргпроектирования в системе знаний, методы оргпроектирования и прогноз направлений развития основных проектных решений. В прикладной части должны быть изучены ситуации оргпроектирования, последовательность оргпроектирования в каждом случае, выборы методов оптимальных организационных решений в конкретных ситуациях, наконец, организация индивидуального и особенно коллективного труда оргпроектантов.



1. Стадии проектирования организации производства

Проект организации производства включает:

1) общесистемные сводные данные (производственная структура предприятия, система управления, состав и численность кадров; система оперативно-производственного планирования и др.); 2) организационные решения, относящиеся к формированию подсистем (техническая подготовка производства, организация производственных процессов, производственной структуры предприятия, материально-технического обеспечения, службы маркетинга и сбыта и т.п.); 3) организационные решения по элементам производственного процесса (организация труда работников, функционирование орудий труда, движение предметов труда, интеграция элементов производства в единый процесс);

4) решения по установлению экономических отношений в процессе производства (формирование коллективов подразделений предприятия и их деятельность на основе различных форм внутрипроизводственного хозяйственного расчета, обоснование моделей этого хозрасчета и условий их применения, построение систем оплаты труда и стимулирования работников); 5) организационные проекты подразделений предприятия -- филиалов, цехов, участков, рабочих мест; 6) непрерывное, гибкое, динамичное совершенствование организации производства.

Все эти сложные организационные элементы на предприятии взаимосвязаны и взаимообусловлены и их связи необходимо предусмотреть в проектировании организации производства.

Проект организации производства включает решение основных производственных задач: 1) определение состава элементов производственной системы в количественных и качественных отношениях и их размещение в производстве, т.е. формирование производственной структуры предприятия; 2) разработка регламента организационных процессов, происходящих в производственной системе, и создание комплекса организационно-плановых документов, содержащих основные положения этого регламента; 3) разработка нормативной базы организации производства для конкретных производственных систем (подсистем и элементов); 4) определение характера информационных взаимосвязей и потоков элементов производственной системы, формирование структуры документооборота и создание информационного обеспечения организации производства; 5) установление экономических отношений между участниками производственного процесса -- подразделениями предприятия и отдельными исполнителями.

Этапы и стадии проектирования организации производства и их содержание. В зависимости от размеров предприятия, масштаба и типа производства, номенклатуры и ассортимента продукции, сроков освоения производственных мощностей и др. проектирование организации производства состоит из следующих этапов:

1) предпроектная подготовка;

2) технический проект;

3) рабочий проект;

4) внедрение.

Если проектирование организации производства осуществляется на малых и средних предприятиях и при этом используются типовые проекты, то оно выполняется в один комплексный этап -- технорабочий проект.

Каждый из указанных этапов состоит из определенных стадий, указывающих конкретные направления деятельности и работы.

Стадии проектной подготовки:

1) разработка общей концепции организации производства;

2) осуществление комплексного обследования объекта проектирования;

3) разработка технико-экономического обоснования производственной системы;

4) формирование и утверждение технического задания на проектирование.

Стадии технического проекта:

1) разработка основных положений системы организации производства, принципов ее функционирования, методов сопряжения с другими подсистемами;

2) принятие решений по информационному обеспечению и системе документооборота.

На этих стадиях используются имитационные и математические модели для выбора и обоснования принципиальных проектных решений, дается описание специального программного обеспечения, предназначенного для реализации функций организации производства.

Стадии рабочего проекта:

разработка комплекса рабочей документации: структурные схемы; организационно-плановые расчеты; формирование нормативной и информационной базы; организационные процедуры и документы, их отражающие; должностные инструкции и положения; стандарты предприятия; программное обеспечение.

Стадии внедрения:

1) обучение и психологическая подготовка персонала;

2) введение в действие новых инструкций и положений;

3) перестройка производственной и управленческой структур;

4) введение новых систем оплаты и стимулирования труда работников предприятия.

Методы организационного проектирования. При выполнении организационного проектирования используются следующие методы:

1)оригинальный (традиционный);

2) типовой;

3) автоматизированный.

Оригинальный (традиционный) метод характеризуется тем, что все виды проектных работ сориентированы на создание индивидуальных проектов, максимально учитывающих особенности данного предприятия.

При типовом методе создаваемая система разбивается на составляющие компоненты и для каждого из них разрабатываются законченные проектные решения, которые затем с некоторыми модификациями используются для проектирования производственной системы. При таком методе используется модульный способ, когда декомпозиция системы осуществляется на уровне организационного модуля, являющегося локальной частью системы или подсистемы.

Модуль выступает в качестве типизируемого элемента. После того как организационные модули выделены, для каждого из них создается свое проектное решение. Проект системы компонуется из этих единичных решений. Результатом этого метода является индивидуальный проект организации производства с типовыми элементами в виде организационных модулей.

Наиболее прогрессивным является метод автоматизированного проектирования как система (САПР). При этом методе процесс разработки проекта организации производства рассматривается с системных позиций с применением ПЭВМ на всех видах работ. В основе САПР лежит модульный способ, предполагающий построение и поддержание в адекватном состоянии некоторой глобальной модели организации производства и автоматизированное создание соответствующего проекта организации производства, учитывающего характеристики конкретного объекта; при этом обязательно машинное документирование проектных работ.

Моделирование организации производства осуществляется на математических моделях, так как использование и построение физических моделей производственных систем связано со значительными затратами средств и времени. Моделирование позволяет в той юга иной форме воспроизвести изучаемый объект или совокупность количественных взаимодействий, его характеризующих, с целью получения новой информации об объекте, выявить сущность наблюдаемых явлений, приобрести знания о взаимосвязях составляющих его элементов. В настоящее время созданы и широко используются при проектировании различные математические методы и модели.

Состав и содержание организационных проектов. Комплексный организационный проект производственной системы -- это комплект проектной документации, регламентирующий всю совокупность организации производства, труда и управления, разработанный на базе достижений науки и передового опыта с учетом требований, предъявляемых к производственной системе, и обеспечивающий ее эффективное функционирование. В качестве примера приведем состав организационного проекта «АвтоВАЗ».

Разделы:

1. Общая характеристика организационной системы

2. Организация основного производства

3. Организация МТО, сбыта и складского хозяйства

4. Организация технического обслуживания и ремонта оборудования

5. Организация инструментального хозяйства

6. Организация технической подготовки производства

7. Организация технического контроля и управления качеством продукции

8. Организация капитального строительства

9. Организация работы с кадрами

10. Организация экономической работы

11. Организация хозяйственного обслуживания и делопроизводства

12. Документооборот и нормативная база организационного проекта

13. Информационное, техническое и математическое обеспечение

организационного проекта

14. Организация социального развития коллектива

15. Организация обслуживания продукции у потребителя (сервис)

16. Организация процесса освоения вновь вводимого предприятия как производственной системы

2. Автоматизация проектирования технологических процессов

Под автоматизацией проектирования понимают систематическое использование ЭВМ в процессе проектирования при обоснованном распределении функций между человеком и ЭВМ и выборе методов автоматизированного решения технологических задач.

По степени углубленности разработок различают несколько уровней проектирования:

- разработку принципиальной схемы технологического процесса;

- проектирование технологического маршрута обработки детали;

- проектирование технологических операций;

- разработку управляющих программ для оборудования с числовым программным управлением.

При решении технологической задачи взаимодействия технолога-проектировщика с ЭВМ представляют процесс обмена информацией в определенном режиме.

Различают два основных режима: пакетный (автоматический) и диалоговый (оперативный).

При пакетном режиме технолог-пользователь и программист, как правило, не имеют прямой связи с ЭВМ.

Тексты программ, результаты их проверки и решения технологической задачи передаются через оператора машине.

Пакет прикладных программ представляет комплекс программ, работающих под управлением программы-монитора, и предназначен для решения определенного класса близких друг другу технологических задач, например, проектирование технологического маршрута обработки деталей определенного класса (группы), сборки узлов и сборочных операций заданного типа.

При оперативном режиме технолог-проектировщик-пользователь непосредственно связан с ЭВМ через индивидуальный терминал или абонентский пункт (пишущую машинку, телетайп, дисплей). Он получает сообщение от ЭВМ достаточно быстро, через интервал времени, не нарушающий естественного хода его мысли. Диалоговый режим целесообразно применять тогда, когда этот метод является единственным или он эффективен.

Диалоговый режим эффективен при решении творческих задач, когда требуется эвристический подход (распознавание геометрических образов деталей, размерных и топологических связей между элементарными геометрическими образами с целью оптимального выбора схем базирования, проектирование маршрута обработки, сборки и др.).

Эти и многие другие задачи могут быть решены эффективно лишь путем синтеза творческих процессов человека и "способностей" машинных программ. Вместе с тем при диалоговом режиме значительно увеличиваются затраты на создание программного обеспечения, возрастают затраты на проектирование.

Можно создавать пакеты программ, позволяющих накапливать опыт проектирования и формировать алгоритмы классификации, генерирования понятий, поведения. Поэтому возникла и решается задача создания автоматизированных систем проектирования технологических процессов в режиме диалога с последующим переходом к пакетному (автоматическому) режиму более высокого уровня путем использования программ обучения. При создании систем автоматизированного проектирования (САПР), в том числе проектирования технологических процессов, учитывают ряд положений.

САПР создается как система, в которой проектирование ведется с помощью ЭВМ. САПР строится как открытая и развивающаяся система.

САПР разрабатывают продолжительное время, поэтому экономически целесообразно вводить ее в эксплуатацию по частям по мере готовности. Созданный базовый вариант системы может расширяться. Кроме того, возможно появление новых, более совершенных математических моделей и программ, изменяются также и объекты проектирования. САПР создается как иерархическая система, реализующая комплексный подход к автоматизации на всех уровнях проектирования. Так, в САПР технологических процессов обычно включают подсистемы структурного, функционально-логического и элементного проектирования (разработки принципиальной схемы технологического процесса, проектирования маршрута, проектирования операции, разработки управляющих программ для оборудования с ЧПУ). Иерархическое построение САПР относится также к специальному программному обеспечению и к техническим средствам (центральный вычислительный комплекс и автоматизированные рабочие места). САПР представляет собой совокупность информационно-согласованных подсистем. Обслуживание всех или большинства последовательно решаемых задач ведется информационно-согласованными программами. Плохая информационная согласованность приводит к тому, что САПР превращается в совокупность автономных программ. САПР должна быть инвариантной системой, т.е. универсальной или типовой. Структурными частями САПР являются подсистемы.

Подсистема - вьщеляемая часть системы, с помощью которой можно получить законченные результаты проектирования. Каждая подсистема содержит элементы обеспечения. Предусматриваются следующие обеспечения автоматизированного (автоматического) проектирования:

методическое обеспечение - совокупность документов, устанавливающих состав и правила отбора и эксплуатации средств обеспечения проектирования, необходимых для выполнения автоматизированного проектирования;

информационное обеспечение - совокупность сведений, необходимых для выполнения проектирования, представленных в заданной форме;

информационное обеспечение включает базу данных, содержащую нормативно-справочные материалы и базу знаний, в которой находятся правила создания вариантов структуры технологического процесса;

математическое обеспечение - совокупность математических методов, математических моделей и алгоритмов, необходимых для проектирования, представленных в заданной форме; лингвистическое обеспечение - совокупность языков проектирования, включая термины и определения, правила формализации естественного языка и методы сжатия и развертывания текстов, необходимых для проектирования, и представленных в заданной форме; программное обеспечение - совокупность машинных программ, необходимых для проектирования, представленных в заданной форме. Программное обеспечение делят на две части:

1) общее программное обеспечение, которое разрабатывается для решения любой задачи и особенности САПР не отражает;

в САПР общее (системное) программное обеспечение представляет собой операционную систему;

2) специальное программное обеспечение, которое включает все программы решения конкретных проектных задач;

техническое обеспечение - совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих технических средств, предназначенных для проектирования. К техническому обеспечению САПР предъявляются ряд требований:

- достаточность вычислительных ресурсов (производительность и емкость памяти) для - решения основных проектно-технологических задач;

- приближенность к рабочим местам проектировщика, удобство общения технолога с ЭВМ;

- обеспечение коллективного выполнения проектных работ (обеспечение этих требований учитывает особенности технического обеспечения (ТО) САПР. Основными компонентами ТО являются: рабочие станции, объединяющие ЭВМ, периферийные устройства.

Рабочие станции объединяются в рабочую сеть;

для выполнения трудоемких вычислительных процедур используются высокопроизводительные суперЭВМ);

организационное обеспечение - совокупность документов, устанавливающих состав проектной организации и её подразделений, связи между ними, их функции, а также форму представления результата проектирования и порядок рассмотрения проектных документов, необходимых для выполнения проектирования.

При автоматизированном проектировании оптимальных технологических процессов механосборочного производства нужно учитывать:

1) системность автоматизированного проектирования на основе характера и взаимосвязи факторов, влияющих на построение технологического процесса, определяющих обеспечение заданного качества изготовляемых изделий и экономическую эффективность разрабатываемой технологии; 2) оптимизацию проектируемого технологического процесса, предусматривающую комплексную взаимосвязь его структуры, параметров качества изготовляемого изделия и режимов обработки; 3) рациональное сочетание типовых и индивидуальных технологических решений на всех уровнях проектирования.

Повышение уровня типизации, унификации и стандартизации при разработке технологических процессов во многом определяет эффективность автоматизированного проектирования.

Автоматизированная система технологической подготовки производства (АСТПП) включает проектирование технологических процессов как заготовительного производства, так и обработки резанием и сборки, проектирование технологической оснастки, специального инструмента и нестандартного оборудования.

Под рабочим процессом в информационной системе понимают преобразование входных данных в выходные.

В данной подсистеме это означает преобразование информации о детали, представленной в виде чертежа, в технологическую документацию.

Обычно этот процесс включает:

- разработку принципиальной схемы технологического процесса;

- проектирование технологического маршрута обработки детали;

- проектирование технологических операций с выбором оборудования, приспособлений и - инструмента, а также с назначением режимов резания и норм времени;

- разработку управляющих программ для станков с ЧПУ;

- расчет технико-экономических показателей технологических процессов;

- разработку необходимой технологической документации.

Непосредственное участие проектировщика позволяет принимать решения об оптимальном распределении функций между ЭВМ и человеком.

Другим важным и необходимым элементом рабочего процесса является информационное обеспечение - характеристика обрабатываемых материалов, каталоги станочного оборудования, режущего и измерительного инструмента и т.д.

Работы по интеграции автоматизированных подсистем конструкторского и технологического обеспечения в единую систему были начаты в нашей стране в начале 80-х годов.

Одной из первых подобных САПР стала система "КАС ТПП". Широко использовалась система "КАПРИ", в функции которой входит конструирование детали и сборочных единиц, компоновка, выбор заготовок, синтез маршрутно-операционной технологии, подготовка управляющих программ с ЧПУ.

Эти работы направлены на создание комплексной автоматизации технологического проектирования и инструментальных средств формирования автоматизированных подсистем. Заслуживает внимание отечественные конструкторско-технологические САПР методом адресации "КОМПАС" и "СПРУТ".

Тенденцией современного этапа автоматизации проектирования является создание комплексных (интегрированных) систем, осуществляющих конструирование изделий, технологическое проектирование, подготовку управляющих программ для оборудования с программным управлением, изготовление деталей, сборку изделия, упаковку и транспортирование готовой продукции.

Особенно важны такие системы для гибкого автоматизированного производства в машиностроении. Структурный синтез при проектировании технологических процессов. В основе решения задач структурного синтеза различной сложности лежит перебор вариантов счетного множества.

При переборе каждая проба включает: создание (поиск) очередного варианта, принятие решения о замене ранее выбранного варианта новым и продолжение или прекращение поиска новых вариантов.

Задачи структурного синтеза при автоматизированном технологическом проектировании зависят от уровня сложности. В наиболее простых задачах синтеза (первого уровня сложности) задаются структурой технологического процесса или его элементов (операции, перехода).

В этом случае часто используют таблицы применяемости (табличные модели). Для полного перебора вариантов структуры из конечного множества необходимо задавать перечень всех элементов этого множества (второй уровень сложности структурного синтеза). Такой перечень создается в виде каталога типовых вариантов структуры, например, типовых технологических маршрутов. Тогда для данного класса (группы, подгруппы или вида) деталей устанавливается так называемый обобщенный маршрут обработки. Он включает перечень операций обработки, характерный для определенного класса, подкласса или группы деталей.

Перечень является упорядоченным и представляет собой множество существующих индивидуальных маршрутов. Эти маршруты имеют типовую последовательность и содержание, причем для предприятия или отрасли они отражают передовой производственный опыт.



Источники информации

1. Учебное пособие “Автоматизация проектирования технологических процессов” В.И. Аверченков, Ю.М. Казаков.

2. Организация производства под ред. Туровца О.Г.

3. http://student.zoomru.ru.

Размещено на Allbest.ru

...