Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Управление промышленным предприятием в условиях информационной экономики. Учебное пособие

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
07.09.2026
Размер:
2 Мб
Скачать
☆
2.1. Роль информ. технологий в управлении промышленным предприятием
ных ИТ, являются машиночитаемые носители и Интернет. Не­смотря на то что традиционные печатные носители как средство передачи информации обладают рядом недостатков, важнейшим из которых является технологическое запаздывание информа­ции, полный переход к электронной форме хранения и передачи информации для промышленных предприятий пока еще не пред­ставляется возможным по ряду объективных причин, обуслов­ленных институциональными факторами, а также инфраструк­турными ограничениями. В этой связи при формировании ин­формационной системы предприятия возникает важная задача эффективного совмещения в его документообороте электронных и бумажных документов.
Роль информационных технологий как инструмента
создания стоимости производимой на предприятии продукции
Если до недавнего времени информация как таковая не рас-
сматривалась в качестве актива предприятия, то сегодня она вы­ступает одним из основных ресурсов, используемых как для ре­шения управленческих задач, так и для осуществления произ­водственных процессов предприятия. Таким образом, информа­ционные технологии рассматриваются как инструмент создания и увеличения стоимости.
Изменения в производственно-хозяйственной деятельности
промышленного предприятия, обусловленные внедрением ин­формационных технологий, можно сгруппировать в зависимости от степени их радикальности:
– локальные изменения, сопровождающиеся локальными эф-
фектами, обусловленные рационализацией производства при ис­пользовании ИКТ;
– системные изменения, которые связаны с перестройкой все-
го технологического процесса;
– радикальные изменения, выражающиеся в создании со-
вершенно новых подходов к осуществлению производственно­хозяйственной деятельности.
Масштаб каждого вида изменений имеет определенную пред-
принимательскую ценность для промышленного предприятия (рис. 10).
41
2. Информационные технологии управления промышленным предприятием
Локальные
•  Оптимизациябизнес процессов
•  Решениелокальных проблембизнеса
Системные
•  Формирование конкурентных преимуществ компании
•  Комплексноеразвитие бизнеса
Радикальные
•  Созданиенового продуктаи/иливывод егонановыерынки
•  Внедрениеинноваций
Ðèñ. 10. Предпринимательская ценность изменений, обусловленных
внедрением ИТ на промышленном предприятии
Роль ИТ как организационного инструмента виртуальной
конфигурации предприятия
Современные бизнес-стратегии формирования динамичного предприятия приводят к виртуализации бизнеса. Под виртуали­зацией в данном случае понимается налаживание посредством современных ИТ прямых связей промышленного предприятия с клиентами и поставщиками с концентрацией преимуществен­но на тех частях деловых процессов, которые обеспечивают непо­средственное создание добавочной стоимости.
Н. Венкатраман и Дж. Хендерсон отмечают, что виртуаль­ность определяется способностью организации последовательно получать и координировать критически важные компетенции по­средством такого дизайна процессов создания ценности и меха­низмов управления, которые вовлекают внешние и внутренние аудитории с их ресурсами в поставку на рынок особой, превосхо-
1
дной ценности
. Подобный взгляд на виртуальную организацию высказывает и Б. Травик, который называет в качестве одной из ключевых характеристик виртуальной организации изменчи­вость и понимает ее как способность включать различных внеш-
2
них партнеров в процесс создания ценности
.
Использование ИТ в данном случае позволяет решить ряд
важных задач:
– упрощает контакты между партнерами сети;
1
Venkatraman N., Henderson J. C. Real Strategies for Virtual Organizing //
Sloan Management Review. 1998. Vol. 40, ¹ 1.
2
Travica B. et al. Investigating and Managing Virtual Organizations: The ISAAAC MetaModel. URL: http://php.indiana.edu/~btravica/isaaac_ feb2000. htm.
42
2.2. Системы автоматизированного проектирования (CAD/CAM/CAE)
– унифицирует и оптимизирует форму взаимодействия; – повышает степень оперативности и координированности со-
вместных работ;
– формирует единое поле стандартов по реализуемым проек-
1
.
òàì
Резюмируя, можно сказать, что роль информационных тех-
нологий в управлении промышленным предприятием проявля­ется на следующих уровнях: стратегическом, структурном, орга­низационном, технологическом. На стратегическом уровне это выражается в том, что информационные технологии обеспечива­ют возможность ориентации производственно-хозяйственной де­ятельности исходя из рыночных потребностей. Основным стра­тегическим ресурсом является время, оптимальное использова­ние которого ведет к ускорению делового цикла. На структур­ном уровне информационные технологии обеспечивают равно­правное взаимодействие организации с партнерами, клиента­ми, представителями органов государственного управления и пр. На организационном уровне информационные технологии позво- ляют построить взаимодействия, основанные на идеях компе­тентности и партнерства. На технологическом уровне роль ин­формационных технологий проявляется в возможности обеспе­чения замкнутого цикла бизнес-процессов, включая динамиче­ское моделирование и возможность постоянного совершенствова­ния производственно-хозяйственной деятельности в режиме ре­ального времени.
2.2. Системы автоматизированного проектирования (CAD/CAM/CAE)
Системы автоматизированного проектирования (САПР) пред­ставляют собой программное обеспечение, которое позволяет соз­давать модель объекта с максимальной точностью и предостав­лять производителю полный пакет конструкторской документа­ции по международным стандартам. САПР является важным зве­ном в промышленном конструировании, широко используемым во многих отраслях: автомобильной, судостроительной и аэро-
1
Информационная экономика: учебник / Л. Г. Матвеева, А. Ю. Никитае­ва, О. А. Чернова, Е. В. Маслюкова. Ростов н/Д; Таганрог: Изд-во Южного фед. ун-та, 2018. 356 с.
43
2. Информационные технологии управления промышленным предприятием
космической промышленности, промышленном и архитектурном проектировании и многих др.
Принятое в отечественной инженерной практике понятие САПР носит общий характер. Для описания конкретных видов и возможностей программного проектирования используют ан­глоязычные аббревиатуры CAD, CAE, CAM.
1. CAD-системы (сomputer-aided design) – компьютерная под­держка проектирования. Данные программы позволяют соз­давать трехмерные объекты с детализацией их особенностей и возможностью получения полного комплекта конструкторско­проектной документации.
2. CAM-системы (computer-aided manufacturing) – компьютер­ная поддержка производства. Данные системы представляют со­бой прикладные программы для реализации проектов. Они по­зволяют прописать алгоритм работы станков и оборудования.
3. CAE-системы (computer-aided engineering) – поддержка рас­четов и инженерного анализа. Данные системы позволяют соз­дать твердотельную модель с ее детальным описанием, а также с возможностью прогнозирования разнообразных эксплуатацион­ных нагрузок, включая воздействие температуры, сопротивление среды и пр.
Кроме того, выделяют средства автоматизации планирова­ния технологических процессов САРР (computer-aided process planning), применяемые на стыке систем CAD и CAM. Многие системы автоматизированного проектирования совмещают в себе решение задач, относящихся к различным аспектам проектиро­вания CAD/CAM, CAD/CAE, CAD/CAE/CAM. Такие системы на­зывают комплексными или интегрированными.
Рассмотрим подробнее характеристику CAD-, CAE- и CAM­систем.
CAD-системы предназначены для решения конструкторских задач и оформления конструкторской документации. Как было отмечено выше, данные системы позволяют создавать модели трехмерной объемной конструкции (детали), а также оформлять чертежи и текстовую конструкторскую документацию (специ­фикации, ведомости, сметы и пр.). Наиболее продвинутые CAD­системы позволяют реализовать идею сквозного цикла подготов­ки и производства сложных промышленных изделий.
Можно выделить три уровня сложности CAD-систем (рис. 11).
44
2.2. Системы автоматизированного проектирования (CAD/CAM/CAE)
Рисунок 10. Предпринимательская ценность изменений, обусловленных
внедрением ИТ на промышленном предприятии
Локальные
•  Оптимизациябизнес процессов
•  Решениелокальных проблембизнеса
Системные
•  Формирование конкурентных преимуществ компании
•  Комплексноеразвитие бизнеса
Радикальные
•  Созданиенового продуктаи/иливывод егонановыерынки
•  Внедрениеинноваций
Тяжелые
системы
Системы
среднего
уровня
Лекгие
системы
•  Работасосложнымиизделиями,например,вавиаи кораблестроении
•  Созданиеобъемноймоделиизделия
•  Испытаниеинерционномассовых,прочностныхипрочих характеристик
•  МоделированиевсехвидовЧПУобработкис представлениемфотореалистичногоизображения
•  Выпускдокументации
•  Управлениепроектаминаосновеэлектронного документооборота
•  Автоматизациявыпускаконструкторскойитехнологической документации
•  Подготовкауправляющихпрограммпоэлектронному чертежу
Ðèñ. 11. Виды CAD-систем по уровню сложности
На современном рынке существует довольно большое количе­ство САПР, решающих задачи проектирования. Основные из них представлены в табл. 3.
Класс
CAD-
системы
Легкие AutoCAD – Не имеет четкой ориентации на определен-
Название Отличительные особенности системы
Bricscad – Поддерживает напрямую формат DWG.
CAD-системы
ную проектную область и может быть исполь­зована в различных сферах деятельности. – Стандарт «де факто» в мире САПР. – Возможности настройки и адаптации. – Наличие средств создания приложений на встроенных языках с применением API
– Имеет инструменты вариационного модели­рования. – Поддерживает BIM-технологии
Таблица 3
45
2. Информационные технологии управления промышленным предприятием
Продолжение табл. 3
Класс
CAD-
Название Отличительные особенности системы
системы
Среднего уровня
Inventor – Наличие продвинутых инструментов трех-
мерного моделирования, включая работу со свободными формами и технологию прямого редактирования. – Поддержка прямого импорта геометрии из других САПР с сохранением ассоциативной связи (технология AnyCAD). – Возможность интеграции с программами Autodesk – AutoCAD, 3ds Max, Alias, Revit, Navisworks и др., что позволяет использовать Inventor для решения задач в разных сферах деятельности. – Поддержка отечественных стандартов при проведении расчетов, моделировании и оформ­лении документации. – Наличие библиотеки стандартных и часто используемых элементов. – Наличие мастеров проектирования типовых узлов и конструкций (болтовые соединения, зубчатые и ременные передачи, проектирова­ние валов и колес и др.). – Возможности параметризации деталей и сбо­рок, в том числе управление составом изделия. – Встроенная среда создания правил проекти­рования iLogic
SolidWorks – Наличие надстроек для решения узкоспециа-
лизированных задач. – Ориентация как на конструкторскую, так и на технологическую подготовку производ­ства. – Наличие библиотеки стандартных элементов. – Распознавание и параметризация импорти­рованной геометрии. – Возможность интеграции с системой SolidWorks PDM
Среднего уровня
SolidEdge – Возможность комбинации технологий пара-
метрического моделирования на основе кон­структивных элементов и дерева построения с технологией прямого моделирования в рам­ках одной модели
46
2.2. Системы автоматизированного проектирования (CAD/CAM/CAE)
Продолжение табл. 3
Класс
CAD-
Название Отличительные особенности системы
системы
Среднего уровня
SolidEdge – Наличие расчетной среды, включая техноло-
гию генеративного дизайна. – Поддержка ЕСКД при оформлении докумен­тации. – Возможности проектирования литых деталей и оснастки для их изготовления. – Наличие встроенного модуля автоматизиро­ванного создания схем и диаграмм. – Возможности интеграции с Microsoft SharePoint и PLM-системой Teamcenter для со­вместной работы и управления данными
Компас 3D – Использование трехмерного ядра собствен-
ной разработки (C3D). – Полная поддержка ГОСТ и ЕСКД при проек­тировании и оформлении документации. – Наличие надстроек для проектирования от­дельных разделов проекта. – Возможность интеграции с системой автома­тизированного проектирования технологиче­ских процессов ВЕРТИКАЛЬ и другими систе­мами единого комплекса
T-FLEX – Наличие мощных инструментов параметри-
зации деталей и сборок. – Продвинутые средства моделирования. – Простой механизм создания приложений без использования программирования. – Интеграция с другими программами ком­плекса T-FLEX PLM. – Наличие инструментов расчета и оптимиза­ции конструкций
Тяжелые PTC Creo – Возможность работы с большими и очень
большими сборками. – Моделирование на основе истории. – Работа со сложными поверхностями. – Возможность масштабирования функцио­нальности системы в зависимости от потребно­стей пользователя. – Возможности интеграции с PLM-системой PTC Windchill
47
2. Информационные технологии управления промышленным предприятием
Продолжение табл. 3
Класс
CAD-
Название Отличительные особенности системы
системы
Тяжелые
NX – Поддержка разных операционных систем,
включая UNIX, Linux, Mac OS X и Windows. – Возможности одновременной работы большо­го числа пользователей в рамках одного про­екта. – Предоставление полнофункционального ре­шения для моделирования. – Наличие продвинутых инструментов про­мышленного дизайна (свободные формы, пара­метрические поверхности, динамический рен­деринг). – Наличие инструментов моделирования пове­дения мехатронных систем. – Возможности интеграции с PLM-системой Teamcenter
CATIA – Стандарт «де факто» в авиастроении
– Ориентация на работу с моделями сложных форм – Возможности интеграции с расчетными и технологическими системами – Возможности для коллективной работы ты­сяч пользователей над одним проектом – Поддержка междисциплинарной разработ­ки систем
Облач­ные
Fusion 360 – Возможность сочетания различных методов
моделирования. – Наличие продвинутых инструментов работы со сборками. – Возможность работы в онлайн- и оффлайн­режимах. – Возможности проведения расчетов, оптими­зации и визуализации моделей. – Наличие встроенной CAM-системы. – Возможности прямого вывода моделей на 3D-печать
Onshape – Доступ к программе через браузер или мо-
бильные приложения. – Работа только в режиме онлайн
48
2.2. Системы автоматизированного проектирования (CAD/CAM/CAE)
Окончание табл. 3
Класс
CAD-
системы
Облач­ные
Название Отличительные особенности системы
Onshape – Узкая направленность на машиностроитель-
ное проектирование. – Полный набор функций для моделирования изделий машиностроения. – Контроль версий создаваемых проектов. – Поддержка языка FeatureScript для соз­дания собственных приложений на основе Onshape
Экономический эффект от использования CAD-систем состо­ит в значительном сокращении затрат на доводку опытных об­разцов изделий в результате исключения ошибок при проекти­ровании; системы высшего уровня, кроме перечисленных функ­ций, дают возможность конструировать детали с контролем тех­нологичности и учетом особенностей материала (пластмасса, ме­таллический лист), моделировать работу механизмов, проводить динамический анализ сборки с имитацией сборочных приспосо­блений и инструмента, проектировать оснастку с моделировани­ем процессов изготовления (штамповки, литья, гибки), что ис­ключает брак в оснастке и изготовление натурных макетов, т. е. значительно уменьшает затраты и время на подготовку произ­водства изделия (рис. 12).
CAE-системы, называемые средствами инженерного анализа, позволяют исследовать поведение разработанной модели изделия в реальных условиях на основе использования расчетов анали­за и симуляции физических процессов. Расчетная часть пакетов, как правило, основывается на использовании следующих мате­матических методов: метод конечных элементов, метод конеч­ных разностей и метод конечных объемов. Тем самым обеспе­чивается возможность проверить работоспособность изделия без привлечения дополнительных затрат средств и времени.
Основные возможности CAE выражаются в следующем:
– анализ компонентов на прочность;
– термический и гидродинамический анализ;
– кинематические исследования;
– моделирование различных производственных процессов;
– оптимизация производственных процессов и продуктов.
49
2. Информационные технологии управления промышленным предприятием
Ðèñ. 12. 3D-модель болта, созданного в системе «Компас»
Системы САЕ неразрывно связаны с системами САD и САМ, а развитие данных программных продуктов осуществлялось с 80-х гг. ХХ в. параллельно. Все многообразие программных продуктов класса САЕ можно разбить на следующие группы:
– системы полного функционального инженерного анализа – обладают мощными средствами исследования различных физи­ческих процессов, в них предусмотрены собственные средства моделирования геометрии, а также возможность импорта через промышленные стандарты;
– системы инженерного анализа, встроенные в тяжелые САПР, – имеют менее мощные средства анализа; их расчетные модули структурированы и интегрированы в общую систему про­ектирования САПР; позволяют отслеживать изменения в модели;
50
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]