CC BY
131
УДК: 658
ББК: 32.97-018.2
Хаймович И.Н., Фролов М.А., Куралесова Н. О.
ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ ПРОТИВОРЕЧИЙ ПРИ ПРИНЯТИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО РЕШЕНИЯ В КОНСТРУКТОРСКО -ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКЕ ПРОИЗВОДСТВА
Khaymovich I.N., Frolov M.A., Kuralesova N. O.
PREVENTATION OF CONFLICTS IN MAKING TECHNOLOGICAL
SOLUTIONS IN THE DESIGN AND TECHNOLOGICAL PREPARATION OF
PRODUCTION
Ключевые слова: производственные системы, оптимизация, организационно-техническая система, реинжениринг, CASE - набор инструментов, UML моделирование, сложность.
Keywords: production systems, optimization, oragnizatsionno-technical system, reengineering, CASE - a set of tools, UML modeling, complexity.
Аннотация: в статье исследуется способ повышения эффективности процессов конструкторско-технологической подготовки производства за счёт согласования интересов между службами, на основе моделирования технологической задачи.
Abstract: the article studies the way to improve the efficiency of processes of design and technological preparation of production due to the coordination of interests between services based on the modeling of a technological problem.
Повышение эффективности функционирования и развития производственных систем в машиностроении является в настоящее время одной из основных задач, стоящих перед предприятиями России. В настоящее время наиболее остро стоит проблема оптимизации технико-экономической и конструкторско-технологической подготовки производства, а остальные проблемы, такие как обоснованное формирование рациональной номенклатуры выпускаемых изделий, обеспечение качества продукции, соответствующего международным стандартам, являются вытекающими.
При рассматрении промышленных предприятий как организационно-технической системы (ОТС), в частности конструкторско-технологической подготовки производства (КТПП), важнейшей задачей для обеспечения реинжениринга является устранение противоречий между сотрудниками, особое внимание следует уделить проектно-конструкторским и производственно-технологическим подразделениям, чьи противоречия возникают в момент достижения цели относительно одного подразделения. Таким образом, видно, что для эффективной работы предприятия необходима согласованность в действиях специалистов разных подразделений, которая должна быть заключена в рамки области компромисса, в которой действия всех участников будут достаточными для достижения ОТС цели, поставленной заказчиком. Согласованности решений специалистов можно достигнуть, используя стимулирование со стороны руководителей технологического (РТП) и производственного подразделений (РПП).
Для более детального рассмотрения предприятия составим функциональную модель, которая в точности отображала бы основные структурные единицы. Для этого воспользуемся программным комплексом, включающим в себя CASE - набор инструментов и методов программной инженерии и унифицированный язык моделирования UML, который предназначен для визуализации и документирования объектно-ориентированных систем. Данный язык включает в себя систему различных диаграмм, на основании которых может быть построена информационная система предметной области.
В настоящее время широкое применение получил программный комплекс Bpwin 4.0,
который реализует на практике методологию CASE - моделирования. В Bpwin 4.0 существует 3 вида диаграмм:
1. IDEF0 - методология функциональ-ного моделирования и графическая нотация, предназначенная для формализации и описания бизнес-процессов. Отличительной особенностью IDEF0 является её акцент на соподчинённость объектов. В IDEF0 рассматриваются логические отношения между работами, а не их временная последовательность
2. IDEF3 - методология модели-рования и стандарт документирования процессов, происходящих в системе. Метод документирования технологических про-цессов представляет собой механизм документирования и сбора информации о процессах. IDEF3 показывает причинно - следственные связи между ситуациями и событиями в понятной эксперту форме, используя структурный метод выражения знаний о том, как функционирует система, процесс или предприятие
3. DFD - диаграммы потоков данных. Так называется методология графического структурного анализа, описывающая внеш-ние, по отношению к системе, источники и адресаты данных, логические функции, потоки данных и хранилища данных, к которым осуществляется доступ.
В рамках формирования модели конструкторско-технологической подготов-ки производства (КТПП) логичнее всего использовать диаграмму вида IDEF0, так как она позволит получить наиболее полное представление об организационной структуре предприятия [1-5].
На рисунке 1 показана модель КТПП с блоком согласования интересов конструк -торского и технологического подразделе-ний.
Рисунок 1 - Диаграмма ГОEF0 (блок согласования интересов в ОТС при КТПП) Из данной диаграммы видно, что все её элементы имеют специфическое предназначение. И возникает необходимость разработки математической моделей механизмов принятия решений для формирования области компромисса с целью устранения противоречий между проектно-конструкторскими и производственно-технологическими подразделениями.
Конструкторы пытаются добиться такой надежности в конструкции изделия, чтобы она могла обеспечить поставленные заказчиком задачи. Технологи же, в свою очередь, стараются добиться такого уровня трудоёмкости изготовления, чтобы каждый новый технологический процесс, связанный с новым изделием, привести к типовому процессу. И чем ближе новый технологический процесс к типовому, тем меньше необходимо времени на его освоение, а значит и большее количество деталей необходимого качества
предприятие может изготовить.
Таким образом, наиболее рациональной математической моделью устранения противоречия является математическая модель, удовлетворяющая максимизации конструкторской надежности и минимизирующая технологическую трудоёмкость, основанную на конструкционно-технологической сложности изделия (КТСИ), где трудоемкость выступает как мера затрат ресурсов на реализацию различных этапов жизненного цикла изделия.
В общем случае КТСИ машиностроительного изделия представляет собой неотъемлемое его свойство, учитывающее геометрические, структурные и субструктурные свойства изделия и его структурных составляющих, а также предъявляемые к ним конструкторские и технологические требования в соответствии с существующим уровнем развития производственных сил [6,7]. Учитывая все вышесказанное, сложность можно разложить на две составляющие, каждая из которых будет относиться к определенному элементу ОТС:
б= + (1)
где D - конструкторско-технологичес-кая сложность изделия (КТСИ); - конструкторская сложность изделия;
й-р - технологическая сложность изделия.
Конструкторскую сложность можно представить в виде:
^к = 0=1 К=1 1=1 Ч " т=1К > (2)
где К= Кт Ш = 1,2,3 - интегрированный показатель сложности;
q - коэффициент нормализации сложных изделий;
^СПЕЦ - показатель количества специализированных элементов конструкции;
К СВЯЗЕЙ - показатель количества элементарных связей в изделии;
КтЕХ.ОСН - показатель уровня технологического оснащения производства.
Технологическую сложность можно представить в виде:
Ъ = Рд=1 Н=1 1=1 Г ВЕ-РЕ-Р , (3)
где ВЕ - множество порождающих элементов, определяющих данный элемент;
РЕ - множество технологических параметров элемента;
Р — множество технологических параметров изделия.
Рассмотренные выше показатели определяют параметр «технологичность», который будет отвечать за выборку из множества конструкторских решений (МКР) и множества технологических решений (МТР) такого решения, которое бы удовлетворяло бы и технологов и конструкторов, и рассчитать технологичность можно как функцию от технологической сложности изделия (ТСИ):
Т = ОД). (4)
Функция {(О [) может иметь корреляционное представление [6,7]. Для определения трудоемкости можно ввести следующую зависимость, связанную с набором коэффициентов
организации технического уровня существующего производства:
Т = Котч ■ (5)
где коэффициент Котч состоит из следующих независимых множителей: - коэффициент стабильности кадров:
N ~ п
К = -, (6)
ск ы , \ )
где пвн - количество работников, принятых на работу в течение последнего календарного года; N - общее количество работающих;
- показатель квалификации исполни-телей:
6
К -, (7)
где р1 - количество рабочих /-го разряда; N - общее количество работающих;
- показатель стандартизации и унификации:
п ф
К униф = -, (8)
П
дет
где пуниф - количество унифицирован
-ных деталей в изделии; п — количество
деталей в изделии;
- показатель уровня технической оснащенности:
п
К = -22-, (9)
тех.осн ' \ /
п
где п - общее количество оборудования, шт; птт - количество единиц автоматизированного оборудования, шт.;
- показатель срока эксплуатации оборудования:
к = ПО4)
Л эксп.обор ' V /
п
где п - количество единиц оборудования со сроком эксплуатации менее десяти лет,
шт.
В этот список требуется включить коэффициент согласования, который отвечает за количество принятых предложений от сотрудников по улучшению технологий на предприятии:
Ксогл = ТТ^ , (11)
"общ
где ^общ = Г=1 ^ _ коэффициент общего количества принятых технологических предложений.
Данный коэффициент имеет большое значение, он может служить мерой эффективности мотивационной системы для дополнительного стимулирования молодых специалистов и опытных работников предприятия, что безусловно приведет к улучшению организационной обстановки на предприятии.
В коэффициент технического уровня необходимо так же ключевой показатель выполнения производственного плана, который основан на показателях таблицы 1.
Таблица 1 - Ключевые показатели выполнения производственного плана
Процент выполнения показателя Коэффициент Смысл коэффициента
Выполнение плана менее 50% 0 Недопустимо
Выполнение плана 51-89% 0,5 Низкий уровень
Выполнение плана на 90-100% 1 Достижение целевого значения (выполнение плана)
Выполнение плана 101-120% 1,2 Лидерство
Выполнение плана более 120% 1,5, 2 или 1(**) Агрессивное лидерство или управление точностью планирования* *
В результате расчет трудоемкости изготовления новых деталей на производстве с учетом уровня технологической оснащенности можно рассчитать по итоговой формуле:
Т = К ск - К кв ■ K униф " Ктех.осн " К эки1.обор " ^СОгЛ ' ^КР1 ' ^Т (12)
Вывод: задача совершенствования технико-экономической и конструкторско-технологической подготовки производства может быть решена с помощью представленного математического аппарата и автоматизированной системы КТПП с блоком согласования интересов подразделений. Основным показателем согласованной работы конструкторов и технологов должен выступить показатель повышения надежности изделия и уменьшения трудоемкости его изготовления с учетом уровня технологической оснащенности
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Хаймович, И.Н. Применение методологии SADT при моделировании бизнес-процессов технологической подготовки производства машиностроительного предприятия // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - 2010. - № 72. - С. 270.
2. Хаймович, И.Н., Зеленев, А.В., Клентак, Л.С. Модель оценки инновационного развития организационно-технической деятельности в системе «поставщик-заказчик» для предприятий нефтегазовой отрасли // Современные проблемы науки и образования. - 2013. -№ 6. - С. 4.
3. Хаймович, И.Н., Кириченко, А.С. Согласование механизмов управления процессами конструкторско-технологической подготовки производства на уровне сотрудников подразделений // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета им. академика С.П. Королёва (национального исследовательского университета). - 2011. - № 2. - С. 276-281.
4. Хаймович, И.Н., Зеленев, А.В. Оптимизация бизнес-процессов конструкторско-технологической подготовки производства по информационно-технологическим моделям для самарского металлургического завода «Alcoa» // Вестник самарского государственного аэрокосмического университета им. академика С.П. Королёва (национального исследовательского университета). - 2011. - № 1. - С. 62-68.
5. Хаймович, И.Н., Зеленев, А.В., Клентак, Л.С. Корреляционный и регрессионный анализ данных в системе «поставщик-заказчик» для предприятий нефтегазовой отрасли // Современные проблемы науки и образования. - 2013. - № 2. - С. 345.
6. Коршунов, А.И. Автоматизированная система оценки затрат на изготовление машиностроительного изделия // Автоматизация и современные технологии. - 2007. - № 5. - С.
40-44.
7. Коршунов, А.И. Определение конструктивно-технологической сложности машиностроительного изделия // Автоматизация и современные технологии. - 2006. - № 9.
8. Куралесова, Н.О. Методы и модели формирования требований архитектуры предприятия // Вестник Волжского университета им. В.Н. Татищева. - № 4 (22). - 2013. - С. 29-35.
