Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Управление промышленным предприятием в условиях информационной экономики. Учебное пособие
.pdf
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
• Оптимизациябизнес
процессов
• Решениелокальных
проблембизнеса
Системные
• Формирование
конкурентных
преимуществ
компании
• Комплексноеразвитие
бизнеса
Радикальные
• Созданиенового
продуктаи/иливывод
егонановыерынки
• Внедрениеинноваций
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
• Оптимизациябизнес
процессов
• Решениелокальных
проблембизнеса
Системные
• Формирование
конкурентных
преимуществ
компании
• Комплексноеразвитие
бизнеса
Радикальные
• Созданиенового
продуктаи/иливывод
егонановыерынки
• Внедрениеинноваций
Тяжелые
системы
Системы
среднего
уровня
Лекгие
системы
• Работасосложнымиизделиями,например,вавиаи
кораблестроении
• Созданиеобъемноймоделиизделия
• Испытаниеинерционномассовых,прочностныхипрочих
характеристик
• МоделированиевсехвидовЧПУобработкис
представлениемфотореалистичногоизображения
• Выпускдокументации
• Управлениепроектаминаосновеэлектронного
документооборота
• Автоматизациявыпускаконструкторскойитехнологической
документации
• Подготовкауправляющихпрограммпоэлектронному
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]
