Оперативное управление авиационным производством в рамках концепции CALS технологий

Размещено на http://www.allbest.ru/

Самарский государственный аэрокосмический университет им. академика С.П. Королева

Оперативное управление авиационным производством в рамках концепции CALS технологий

Аспирант Маркелов Д.А.

г. Самара

Annotation

Problems of operative management aircraft enterprise are considered and necessity of creation of uniform information space for all participants of life cycle of a product is proved within the framework of concept CALS technologies. A number of criteria of creation of uniform information system and a subsystem of support of decision-making of the dispatcher of manufacture are formulated.

Введение

Оперативное управление производством является жизненно важным процессом для любой организации. Высокая динамичность рыночной структуры привела к тому, что организации, которые не могут быстро принимать и чётко исполнять принятые решения, теряют своё положение на рынке. Кроме того, сегодня начинает заметную роль играть выпуск продукции с учетом индивидуальных условий заказчика. Особенно это актуально для авиационной промышленности, но круг организационных и технических проблем для самых различных отраслей очень схож. Целью процесса конструирования на предприятиях становится не просто разработка качественной документации, а выпуск продукции под конкретные требования заказчика. Но готовность предприятия-производителя удовлетворить конкретные требования заказчика совсем не означает, что последний готов оплачивать все издержки по проектированию и изготовления интересующей его продукции [1].

Таким образом, сегодня заказчик вынуждает производителя удовлетворять свои индивидуальные требования, но с жесткими ограничениями на стоимость продукции и на сроки ее поставки. Поэтому производители в свою очередь вынуждены решать задачу сокращения сроков и повышения качества выполнения конструкторских работ, технологической подготовки и самого процесса производства. Это приводит к изменению форм и увеличению объемов передаваемой технической информации в производственные подразделения, необходимостью ее формализации и структурирования.

Переход на CALS концепции

Целью производства является изготовление определенного изделия. Изделие проходит разные этапы, от его проектирования до поступления к потребителю. Эти этапы составляют жизненный цикл изделия. Каждый из них предполагает участие разных специалистов, использование специального оборудования и появления большого объема данных о текущем состоянии. При дальнейшем существовании изделия приходится проводить его ремонт, профилактику и другие процедуры, вытекающие из его функционального назначения.

В этой постановке встает вопрос координации этих составляющих производственного процесса. Сегодня практически все промышленные предприятия используют в своей деятельности CAD/CAM/CAE системы и различные системы поддержки принятия решений [2]. Концентрация у конструкторов, технологов мощных систем поддержки принятия инженерных решений в значительной мере улучшает качество выполнения отдельных этапов технической подготовки производства разрабатываемого изделия. Но предполагаемый экономический эффект, на который рассчитывали при внедрении, не соответствует ожиданиям. Традиционные CAD/CAM системы не обеспечивают интегрированную информационную поддержку всех участников процесса проектирования, производства, эксплуатации и обслуживания изделий.

А со стороны пользователей возникает требование интеграции всех систем поддержки принятия решения, действующих на предприятии, в единую информационную систему. Однако, в силу специфики каждого подразделения предприятия, эти системы имеют свои функциональные и индивидуальные особенности, которые не позволяют им непосредственно интегрироваться в информационную систему предприятия, поскольку эта процедура регламентируется очень жесткими требованиями и ограничениями.

Поэтому большинство предприятий уже приходит к осознанию того, что им необходим не просто набор программного обеспечения, решающего те или иные производственные задачи. Необходима система программ, позволяющая работать в едином информационном пространстве для упрощения процедур ввода и передачи информации между подразделениями [3]. информационный пространство производственный решение

Становится вопрос о создании единого информационного пространства для всех участников жизненного цикла изделия и применения комплексных информационных средств для повышения эффективности на всех этапах жизненного цикла. Эту цель решают технологии, объединенные концепцией CALS (Continuous Acquisition and Life cycle Support), что переводится как «непрерывное развитие и поддержка жизненного цикла». CALS реализуется с помощью специально создаваемых PDM-систем (Product Data Management). Предназначение этих систем - объединение информации об изделии, о каждом этапе его жизненного цикла.

Концепцию построения единого информационного пространства для всех участников жизненного цикла изделия можно представить следующим образом:

Ядро информационной системы должно решать задачу накопления информации об объектах производства и производственных процессах;

Ядро системы не должно быть непосредственно связано с системами поддержки принятия решений;

Информационная система предприятия не должна выполнять функции систем поддержки принятия решений отдельных подразделений.

Системы поддержки принятия решений должны действовать в рамках подсистем локальных информационных систем подразделений, которые действуют в рамках ограниченного числа подразделений и решают локальные производственные задачи. А информационная система предприятия включает в себя результаты обработки информации подсистемами подразделений и исходные данные для них. Основная задача заключается в сборе и предоставлении данных конечному пользователю информационной системы предприятия.

Для перехода к непрерывной информационной поддержке жизненного цикла изделий необходимо решить ряд проблем:

Проведение модернизации оборудования для создания производства, система сопровождения которого ориентирована на работу в едином информационном пространстве предприятия;

Разработка программного обеспечения для обслуживания всех этапов жизненного цикла изделия;

Подготовку персонала, способного работать в информационной системе производства, ориентированной на CALS-технологии; решение организационно-административных вопросов.

Необходимо осуществлять модернизацию или замену производственного оборудования для обеспечения интеграции производственных рабочих мест в информационную сеть предприятия, что позволит создать производство, система сопровождения которого ориентированна на работу в едином информационном пространстве. Но все это не гарантирует получения желаемых результатов от внедрения CALS-технологий без решения организационно-административных вопросов, самыми главными из которых являются:

Придание юридического статуса электронным документам;

Разработка процедур утверждения электронных документов;

Изменение функций отделов и структуры предприятия.

Оперативное управление

Выпуск продукции с учетом индивидуальных условий заказчика приводит к возрастанию затрат на единицу продукции. Основная причина этого - ориентированность существующих предприятий на поточные принципы планирования, организации и управления производством [4]. Наибольшее влияние на рост себестоимости в современных условиях оказывают факторы неэффективного использования оборудования как по времени, так и по мощности, которые в условиях энергоёмких производств являются критичными. В период плановой экономики с аналогичными трудностями сталкивались отечественные предприятия тяжелого машиностроения с мелкосерийным и единичным характером производства. Анализ работ по планированию и управлению производством данных предприятий показал, что одной из главных задач, решение которой дает наибольший экономический эффект, является оперативное управление производством [5].

Оперативное управление производством включает комплекс работ по разработке и выполнению оперативно-календарных планов производства (сменно суточных заданий на уровне цехов, участков и рабочих мест), обеспечению рабочих мест всем необходимым, контролю и регулированию хода производства. В настоящее время процедура оперативного управления всё больше переплетается с регулированием (диспетчеризацией) производства.

Разложив задачу диспетчера на составляющие, получим конкретные вопросы, для ответа на которые требуется оперативная информация, получаемая из производственных систем и отсутствующая в административных системах:

Какие партии изделий находятся в данный момент в обработке, и выдерживаются ли сроки отгрузки изделий заказчику?

Какие товары имеются в наличии в данный момент времени? Возможно ли добиться более своевременного обновления запасов?

Каким образом оперативно реагировать на отклонения производственного цикла и как это предотвратить?

Оперативное управление производством осуществляется на основе непрерывного слежения за ходом производства, вырабатывая целенаправленные указания цехам, участкам и рабочим для обеспечения выполнения утверждённых производственных программ. Это может быть достигнуто на базе следующих условий:

Чёткой организацией сбора и обработки информации о ходе производства;

Непрерывным анализом и владением управленческим персоналом производственной ситуацией в каждом звене подразделения;

Своевременным принятием решений для быстрого восстановления производства в случае отклонения от запланированных заданий.

В процессе разработки производственных программ, оперативно-календарных планов и сменно-суточных заданий используется информация о текущем ходе производства. Своевременность поступления информации, её полнота и достоверность непосредственно влияют на качество управления [6].

Информация о ходе производства используется не только при планировании, но и одновременно является основой действенного контроля и регулирования производственных процессов. В ходе производства неизбежно возникают изменения и отклонения от производственных программ, требующие корректировки ранее составленных планов. К ним относятся отсутствие на складе или кладовой цеха материалов, заготовок, готовых деталей, приспособлений, инструмента или возникновение массового брака, отсутствие рабочих, выход из строя оборудования, невыполнение сроков ремонта и т.д.

Для управления производством требуется определённый перечень данных, характеризующих результаты работы подразделений. При определении перечня регистрируемых данных необходимо стремиться к его минимизации за счёт ведения учёта не по всем параметрам, а только по отклонениям [7, 8].

Информация о ходе производства включает: поступление готовых деталей и сборочных единиц на центральный склад и их выдача сборочным цехам; движение деталей и изделий по операциям технологического процесса с указанием времени выдачи задания и завершением выполненной работы; движение заделов деталей на рабочих местах; брак всех видов; поступление материалов, заготовок, оснастки и инструмента в цеховые кладовые и выдача на рабочие места; выход оборудования из строя и его ремонт.

Диспетчерский контроль и регулирование хода производства осуществляется на основе собранной информации о выполнении производственных программ и заданий. Фактические данные о ходе производства сопоставляются с плановыми, затем производится анализ выявленных отклонений и определяются меры по обеспечению равномерного и комплексного выполнения программы выпуска.

Контроль за ходом производства осуществляется по следующим направлениям: контроль выполнения номенклатурного плана выпуска изделий; контроль комплектующих изделий, контроль межцеховых заделов и др.

В настоящее время по каждому изделию диспетчер должен отслеживать процедуру обработки: иметь информацию о выполненных этапах и иметь возможность анализировать (прогнозировать) происходящую последовательность этапов с целью оценки имеющихся ресурсов для их исполнения. Учитывая, что одновременно обрабатываются несколько десятков изделий и каждое находится в своей собственной стадии обработки, диспетчер испытывает большую информационную перегрузку, что приводит к принятию диспетчером неоптимальных решений. Возможным путем разрешения указанной проблемы является создание инструмента - компьютерной системы поддержки диспетчера, позволяющего:

Оперативно отслеживать порядок обработки каждого изделия;

Представлять диспетчеру в удобной форме общую картину обработки и подробную информацию о выполнении текущей стадии;

Представлять диспетчеру общую картину обработки всех изделий.

Выводы

В свете вышесказанного становится очевидным, что решение проблемы оперативного управления производства и создание компьютерной системы поддержки принятия решения диспетчера возможно только в рамках единого информационного пространства на базе CALS концепций.

Снижение стоимости продукции, уменьшение времени ее выхода на рынок, повышение ее качества одновременно с качеством обслуживания являются основными конкурентоопределяющими факторами промышленности сейчас и в обозримом будущем. CALS технологии дают максимальные возможности по достижению этих факторов. Кроме того, одним из важных показателей конкурентоспособности продукции на зарубежных рынках является наличие электронной документации информационной модели изделия на основе международных стандартов. CALS технология с полным электронным определением изделий позволит не только сохранить рынки сбыта, но и расширить их из-за повышения конкурентоспособности изделия.

Компьютеризация производства и оснащение его автоматизированными системами управления постепенно меняет роль низового управленческого персонала: начальников производственных участков и мастеров, превращая их из пассивных исполнителей принятых общезаводскими службами решений в активных участников процесса управления. Однако, сейчас уже ясно, что даже при самом высоком уровне автоматизации оборудования и управления человек останется ключевым звеном производственной системы, принимающим решения в ситуациях, которые не могут быть предусмотрены даже очень совершенным программным обеспечением.

Литература

1. Кривов Г.А. Эффективно организованная электронная технологическая среда - основа компьютерного проекта самолета // Информационные технологии в наукоемком машиностроении. К., 2001. С. 327-398.

2. Братухин А.Г. CALS - стратегия развития наукоемкого машиностроения // Информационные технологии в наукоемком машиностроении: Компьютерное обеспечение индустриального бизнеса. К., 2001. С. 24-63.

3. Вопросы комплексной автоматизации предприятий / А. Крючков, Е. Лазебник // САПР и графика. 1997. №7. С. 6-12.

4. Титов В.В. Оптимизации функционирования промышленных предприятий: Вопросы методологии и моделирования. Новосибирск: Наука, 1987.-250 с.

5. Португал В.М., Семенов А.И., Кубликов В.К. Организационная структура оперативного управления производством. М.: Наука, 1986. 222 с.

6. Либерман В.Б., Шнейдерман И.Б. Информационные основы автоматизации управления производством. М.: Статистика, 1973. 279 с.

7. Сытник В.Ф. АСУП и оптимальное планирование. К.: Вища школа, 1977. 311 с.

8. Смоляр Л.И. Оперативно-календарное планирование. Модели и методы. М.: Экономика, 1979. 135 с.

Размещено на Allbest.ru