- •Интегрированные производственные системы
- •1. Производственная система, ее свойства и характеристики
- •1.1. Характеристика системных свойств производства
- •1.2. Функциональная структура производственной системы
- •Иасу ипс
- •1.3. Система качества предприятия
- •1.4. Обеспечение показателей качества проектируемой ипс
- •Элементы тс
- •Структурная гибкость
- •1.5. Сертификация изделий и производств
- •1.6. Принципы построения ипс
- •2. Основы проектирования производственных систем
- •2.1. Задачи проектирования автоматизированных производственных систем
- •2.2. Системный подход к проектированию ипс
- •2.3. Разработка функциональной структуры ипс
- •2.4. Анализ факторов, определяющих целесообразность автоматизации
- •Принятие решения по автоматизации
- •2.5. Понятие интеграции информационно-управляющих систем в ипс
- •2.6. Задачи и содержание предпроектных исследований
- •2.7. Обследование производства при автоматизации
- •Выбор модели ото и комплекта вто Выбор совокупности оборудования
- •Большой
- •2.8. Формирование технического задания на проектирование технологической системы по результатам обследований
- •2.9. Анализ надежности технологической системы и разработка мероприятий по обеспечению надежности
- •Принятие решений, обеспечивающих требуемую надежность тп сборки
- •2.10. Формирование базы данных по изделию
- •3. Синтез технологической системы и решение задач проектирования
- •3.1 Сценарии проектирования производственных систем
- •3.2. Определение технологической системы, структура, функции и постановка задач проектирования
- •3.3 Синтез технологической системы
- •3.4. Выбор организационно-технологической формы технологической системы
- •Расчет рабочих характеристик элементов организационно-технологической структуры ипс:
- •3.5. Выбор автоматизируемых функций
- •3.6. Моделирование технологических систем
- •3.6.1. Постановки задач моделирования технологических систем
- •1. Цель - Моделирование структуры тс для оптимизации состава и функциональных связей.
- •2. Цель – Моделирование технологических процессов в тс для определения условий их качественного выполнения.
- •3. Цель – Моделирование процессов управления тс и ее элементами для автоматизированного управления функционированием тс.
- •3.6.4. Исследование процессов, действующих в технологической системе
- •Технологического оснащения
- •3.7. Использование элементов интеллектуального проектирования при разработке автоматизированных производственных систем
- •Результаты предпроектных обследований
- •Выбор вида атс по степени концентрации операций
- •Выбор варианта организации складирования объектов пр-ва
- •Оценка уровня сложности, уровня автоматизации, расчет показателей
- •4. Интеграция производственных и информационных систем
- •4.1. Задачи, решаемые интегрированной системой управления информационным обеспечением и поддержки жизненного цикла изделия
- •4.2.1. Характеристика единого информационного пространства
- •Базовые технологии управления данными
- •4.3. Реализация задачи интеграции pdm-системы и системы управления проектами
- •4.4. Интеграция структур данных и работа интегрированной системы
- •4.5. Управление конфигурацией изделия
- •4.6. Документация и стандартизация управления конфигурацией
- •4.7. Этапы работ по управлению конфигурацией изделия с помощью pdm-систем
- •4.8. Особенности интегрированной информационной модели изделия
- •4.9. Методология представления и обмена данными в ипи-технологиях
- •5. Проектирование ипс с интегрированной информационной средой
- •5.1. Методики функционального моделирования
- •Наименование функции, выполняемой данным блоком
- •1.Описательные данные
- •4. Планирование технического обслуживания.
- •5. Информация для экипажа/эксплуатирующего персонала.
- •6. Информация по иллюстрированному каталогу.
- •7. Оценка боевых повреждений и ремонт.
- •8. Данные по схемам электрооборудования.
- •5.2. Методика построения модели
- •5.3. Структура взаимодействия участников проекта
∑ Кi
Повышенные требования к органолептическим
или психофизиологическим возможностям
человека
К9 = 0,075
Монотонность операции, повышенная
утомляемость при выполнении операции
К4 = 0,075
Возможность обеспечения требований
автоматизации
К10 = 0,04
Необходимость снижения затрат и расхода
ресурсов
К8 = 0,04
Низкая производитель-ность ручного
труда
К7 = 0,04
Некомфортные условия труда на операции
К11 = 0,04
Нестабильное качество выполняемой
работы
К6 = 0,04
Принятие решения по автоматизации
Рис. 2.2. Схема составляющих задачи анализа при определении и обосновании целесообразности автоматизации технологической операции или процесса
Сумма коэффициентов
по факторам, имеющим отношение к
рассматриваемой операции (процессу),
максимально может дать единицу. Можно
установить определенное значение
,
начиная с которого можно считать
автоматизацию рассматриваемой операции
(процесса) целесообразной, например,
при значениях
>
0,5.Понятно, что это будет только
предварительное решение, которое не
определяет число автоматизируемых
функций, уровень автоматизации, степень
интеграции и другие характеристики
автоматизации. Следовательно, необходимы
последовательные шаги анализа для
принятия решений по всем этим
характеристикам, с целью нахождения
наиболее эффективного решения. Обобщенная
схема характеристик, получаемых на
основе расширения функций автоматизации,
т.е. интеграции различных функциональных
задач, показана на рис. 2.3.
2.5. Понятие интеграции информационно-управляющих систем в ипс
Опираясь на рассмотренную функциональную структуру интегрированной производственной системы, можно сделать следующие заключения:
в структуре должна быть система управления информационным обеспечением и информационной поддержки всех процессов, реализуемых в интегрированной системе технологического обеспечения создания продукции и в интегрированной производственной системе. Эти функции дополнительно должна выполнять интегрированная автоматизированная система управления информационными процессами в ИПС (ИАСУ ИПС) и в дальнейшем на остальных стадиях ЖЦ;
такая информационная система в силу различных по целевому назначению функций тоже должна быть интегрированной, так как необходимо определенное единство банка данных и, как увидим позже, информационные подсистемы должны иметь постоянные устойчивые связи и обеспечивать взаимное использование функций при решении своих задач.
На рис. 2.4 представлена схема задач, решаемых системами информационной поддержки проектов и процессов
На верхнем уровне интегрированная информационная система содержит две системы:
- систему, обеспечивающую выполнение проектных задач и управления проектами в системе проектирования изделия и в интегрированной системе технологического обеспечения. Такую систему принято называть системой управления проектами (РРЕ);
- систему, обеспечивающую выполнение задач управления в интегрированной производственной системе. Такие системы называют системами управления данными об изделии и процессах и применяют аббревиатуру PDM-системы.
Рассмотрим состав информационных систем автоматизации ИАСУ ИПС [4], изображенный на рис. 2.5. На рис. 2.5 обозначены системы: CAE – автоматизированные расчеты и анализ; CAD – автоматизированное проектирование; CAM – автоматизированная технологическая подготовка производства; PDM – управление проектными данными; ERP – планирование и управление предприятием (основные функции АСУ П); MRP II – планирование производства; MES – производственная исполнительная система; SCM – управление цепочками поставок; CRM – управление взаимоотношениями с заказчиком; SCADA – диспетчерское управление производственным процессом; CNC – компьютерное числовое управление; S&SM – управление продажами и обслуживанием; CPC – совместный электронный бизнес.
При решении задач локальной автоматизации производственных систем, модернизации участков производства с целью создания современных гибких автоматизированных участков и линий, используется традиционный набор информационных систем в составе: CAE – CAD – CAM – CNC. Для функционирования в такую автоматизированную производственную систему интегрируются информационно-управляющие системы MRP, SCADA. В масштабах производственного предприятия все системы, связанные с проектированием изделий, процессов и подготовкой производства управляются системой PDM. Функционирование систем оперативного управления, планирования, контроля хода и результатов производства
Автоматизация основного производства
Автоматизация вспомогательных процессов
Автоматизация управления
Интеграция подготовки основного и
вспомогательного производства
Увеличение сменности
Сокращение количества оборудования
Снижение отходов производства
Эффект, полученный потребителем
Сокращение производственного цикла
Уменьшение числа работающих
Рост производительности труда
Увеличение коэффициента сменности
оборудования
Сокращение незавершенного производства
Снижение затрат на зарплату
Уменьшение непроизводительных затрат
Снижение
брака
Рост качества продукции
Объем прибыли
Рис. 2.3. Обобщенная схема характеристик эффективности ИПС
КОНСТРУКТОРСКАЯ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ
ПОДГОТОВКА ПРОИЗВОДСТВА
ПРОЦЕССЫ
ГРАФИКИ РАБОТ
ДОКУМЕНТАЦИЯ
Рис. 2.4. Схема задач, решаемых системами
информационной поддержки проектов и
процессов
ЗАКАЗЫ. ПРОЕКТЫ. РЕСУРСЫ. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ
МОЩНОСТИ
СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПРОЕКТАМИ И
ПЛАНИРОВАНИЕ (РРЕ)
(управление сроками и стоимостью
проекта)
Интеграция систем управления
ИАСУ информационными процессами
Интеграционные решения
(создание потоков работ на основе
календарно-сетевых графиков,
управление потоком работ и
документооборотом)
ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ: Планирование
всего проекта Составление
календарного сетевого графика Распределение
ресурсов по проектам Планирование
каждой работы и назначение исполнителей Мониторинг
процессов Сбор
информации о ходе выполнения проектов Корректировка
планов на укрупненном и детальных
уровнях
PDM-система (управление
данными об изделии и процессах, структурой
изделия, изменениями, процессом передачи
данных, документов и заданий между
исполнителями и др.)
правляется
системой ERP. Внешние связи,
управление функциями снабжения
производства и сбыта продукции реализуются
системами CRM, SCM,
S&SM.
В отечественной терминологии эти системы называют АСУП (автоматизированная система управления производством/предприятием). Функции АСУ П, определенные отечественными стандартами, выполняются системами ERP, MRP II, MES, SCM и CRM. Наиболее развитые системы ERP выполняют различные бизнес-функции, связанные с планированием производства, закупками, сбытом продукции, анализом маркетинговых данных, управлением финансами, персоналом, складским хозяйством, учетом основных фондов и т.д. Системы MRP II ориентированы главным образом на те бизнес-функции, которые непосредственно связаны с производством, а системы MES – на решение оперативных задач управления проектированием, производством и маркетингом.
На этапе реализации продукции функции управления отношениями с заказчиками и покупателями выполняет система CRM. На нее также возлагаются стратегические задачи анализа рыночной ситуации и перспектив спроса на планируемые к производству изделия. Методы, реализованные в рассмотренных автоматизированных системах, используются в качестве технологий представления в электронном виде данных об изделии, относящихся к отдельным процессам ЖЦ (рис.2.6).
Рис. 2.5. Этапы жизненного цикла промышленных изделий и системы их автоматизации
Рис. 2.6. Функции систем и стадии ЖЦ их использования
