Основные этапы технологической подготовки производства, существовавшие до и после внедрения логистических систем

Установочная лекция. Не так давно в технической литературе появилось выражение «жизненный цикл изделия» (ЖЦИ), т.е. объекта производства, которое применяется уже и в нормативной документации. Жизненный цикл промышленных изделий включает ряд этапов (в соответствии со стандартами ISO 9000:2000), начиная от зарождения идеи нового продукта и изучения рынка перед проектированием, до утилизации изготовленного продукта по окончании срока его использования. Часть ЖЦИ, включающая его изготовление (производство) до отправки заказчику, происходит в производственной структуре предприятия (под производственной структурой понимается состав цехов и служб предприятия и характер связей между ними). Каждое предприятия имеет свою управляющую систему и подсистемы. «Дологистической» управляющей системой на предприятиях России была система «Разработки и постановки продукции на производство» (РППП). Это была система тотального управления. Система была «узаконена» множеством Государственных стандартов (ГОСТов) и стандартов предприятий (СП). Основным объектом внимания системы РППП является выпуск продукции, изделий (или тот же самый ЖЦИ) «Основным законом» предприятия при поддержке ЖЦИ всегда было выполнение плана выпуска регламентированной, как правило, основной продукции. Для предприятий была типичной жёсткая технологическая дисциплина, а кроме плановых сроков не менее важным было качество выпускаемой продукции («с первого предъявления», военная приёмка и т.п.). В начале 60 годов прошлого столетия на предприятиях передовых промышленных стран появилась новая система управления–логистическая система (ЛС). Начало развития логистики Начало развития логистики относят к 60-м годам ХХ столетия. Логистика начала развиваться как военная наука в США и, начиная со второй половины XX в., нашла применение в экономике. Первый этап (60-70 г.г) характеризовался достижением западными предприятиями максимальной эффективности производства и началом периода экономического спада. Предприятия были вынуждены искать способы сокращения затрат, в том числе и связанных с распределением товаров (складирование и транспортировка). Также, данный этап характеризовался увеличением количества предлагаемых транспортных услуг, и поиск оптимального транспортного решения становился очевидной задачей. В эти годы начинается использование компьютеров в логистических расчетах, интеграция складского и транспортного управлений, формирование концепции ЛС. Логистика пытается переориентировать производителей на производственную стратегию «маркетинга», т.е. (условно) «создание и предложение тех товаров, в которых нуждается покупатель». Естественно, реализация концепции маркетинга сделала вопрос товарного распределения также актуальным. Второй этап (конец 70-х г.г) обозначен появлением концепции затрат на распределение продукции. Целью стала минимизация общих логистических затрат путем поиска комбинации решений на всех стадиях от выбора поставщиков до распределения готовой продукции. К концу 70-х годов на Западе завершилась тароупаковочная революция, которая коренным образом изменила складской процесс, его операционный состав, организацию, техническое и технологическое обеспечение. Третий этап (начало 80-х г.г) развития логистики отмечен поиском методов снижения себестоимости продукции и рациональным использованием сырья. (Акцент логистики сместился в сторону производства). Формирование современных автоматизированных складских комплексов, контейнерных и пакетных перевозок. Появляются современные ЛС. В 80-е гг. произошла революция в информационных технологиях, и компьютеры стали основой администативно-управляющих и контролирующих систем. Существенным стало понимание того, что наряду с материальными потоками необходимо управлять сопутствующими информационными потоками. Четвертый этап развития логистики характеризуется созданием логистической цепочки (закупка – производство – распределение и продажа), появлением современных электронных логистических систем, теории управления качеством, развитием партнерства и стратегических союзов. Характерными особенностями данного (текущего) периода являются: постоянный контроль над материальными потоками в реальном времени, удаленное управление, превращение логистики в один из основных инструментов конкурирования на рынке. Объектом логистического управления являются потоки, потоковые процессы, любые процессы, связанные с перемещением изделия по техпроцессу для реализации его ЖЦИ до и после изготовления и во время изготовления. По первым результатам внедрения ЛС на некоторых предприятиях стало понятно, что на современно этапе развития производства это самая перспективная и прогрессивная система управления, учитывающая и прошлый производственный опыт и огромный современный опыт, накопленный при работе синформационными технологиями. Даже в России, где ЛС находится в зачаточном состоянии, уже написаны десятки книг и сотни статей по ЛС в её защиту и поддержку. Практически каждая статья высказывается за необходимость и целесообразность скорейшего внедрения ЛС в России. Особенно велико значение для нашей промышленности освоение производственной логистики Мы будем рассматривать на наших лекциях несколько подробнее некоторые этапы ЖЦИ, следующие за выполнением проектирования изделия, с учётом логистической поддержки изделия на этих этапах. Мы познакомимся с основными этапами технологической подготовки производства, существовавшие до и после внедрения логистических систем. Говоря о производстве изделий, целесообразно кратко познакомиться с тем, что такое тех процесс и как он разрабатывается , что мы и сделаем при рассмотрении вопроса « Основные представления о разработка техпроцесса» (Краткое содержание: Технологический процесс изготовления детали, как правило, включает: - заготовительную операцию, во время которой выбирается и подготавливается заготовка для будущего изделия; - черновую обработку, для которой предусмотрены большие припуски на размеры; - получистовую обработку; - чистовую обработку, во время которой достигается требуемый размер, заданная точность и чистота поверхности; - контрольную операцию, выполняемую для определения соответствия готового изделия чертежу. В зависимости от геометрических размеров изделия и предъявляемых к нему требований отдельные этапы из вышеназванной последовательности могут быть исключены. Эффективность и качество изготовления деталей машин зависят от рационального проведения процессов обработки металлов резанием При выборе и назначении режимов резания необходимо производить соответствующее согласование значений всех параметров с учетом возможности их реализации на используемом оборудовании.) Далее даются рекомендации, как практически решать задачи по разработке техпроцесса – последовательности. Чтобы вспомнить, чем техпроцесс для станков с ЧПУ отличается от обычного тех. процесса, приводятся фрагменты разработанного техпроцесса для обработки детали «Ступенчатый валик» на станке с ЧПУ Следует знать, что от грамотно разработанного технологического процесса напрямую зависит качество изготавливаемого продукта. На стадии технологической подготовки производства выполняется проектирование и изготовление необходимого нестандартного оборудования и средств технологического оснащения (приспособлений, пресс-форм, штампов, специального режущего и мерительного инструмента). Используя данные разработанного техпроцесса можно рассчитать длительности технологического и производственного циклов и разработать плановую и экономическую документацию предприятия по выпуску изделий на заданный период времени. На лекциях будут рассмотрены виды движения материальных ресурсов в производстве в зависимости от типа производства и рассчитаны на практических занятиях длительности циклов механической обработки (Тцмех), а именно: при последовательном виде движения -каждая последующая операция начинается только после окончания изготовления всей партии предметов труда на предыдущей операции. Чтобы сократить длительность цикла и достичь непрерывности производственного процесса применяют параллельно-последовательный способ Еще больше сократить технологический цикл можно, используя параллельный вид движения предметов труда по операциям. Всё это будет подробно изложено в Теории на примере расчёта длительности технологических и производственных циклов. Особо большое внимание будет уделено Информационным технологиям в жизненном цикле изделия. Во введении рассмотрим, что: Поддержка жизненного цикла изделия включает в себя различные процессы. Эти процессы непрерывно совершенствуются в направлении их автоматизации с использованием современной вычислительной техники, чтобы успешно конкурировать на рынке. Исторически автоматизация технологических процессов начиналась с разработки САР систем (Система Автоматического Регулирования ). САР обеспечивали управление отдельными параметрами, агрегатами. Дальнейшее развитие науки и техники приводит к созданию САУ (Система Автоматического Управления). Объектами управления становятся системы САУ, способные воспроизводить сложные законы управления или регулирования, появляется возможность идентификации объектов и состояния системы. Системы управления включают в себя измерительные системы, исполнительные механизмы, средства отображения информации. Дальнейшее развитие науки и техники приводит к распространению и повсеместному внедрению вычислительной техники. Вычислительная техника позволяет автоматизировать проектирование чертежей и разработку технологических процессов. Появляется АСУ ТП (Автоматизированная Система Управления Технологическим Процессом) Сначала использовались микроконтроллеры, автоматизирующие технологические процессы. Появление персональных компьютеров позволило обеспечить не только автоматизацию технологических процессов, но и хранение, обработку поступающей информации, увеличить пропускную способность АСУ ТП, решить проблему малого объема памяти, улучшить визуализацию. АСУ ТП, на базе современных вычислительных машин оказалось возможным так же создавать различные документы, отчеты о состоянии процесса, дистанционно управлять процессом. Стало ясно, что эффективность автоматизации будет заметно выше, если данные, генерируемые в одной из систем, будут доступны в других системах, поскольку принимаемые в них решения станут более обоснованными. Чтобы достичь должного уровня взаимодействия промышленных автоматизированных систем требовалось создание единого информационного пространства в рамках как отдельных предприятий, так и, что более важно, в рамках объединения предприятий. Таким образом, дальнейший прогресс в области техники и промышленных технологий оказался в зависимости от решения проблем интеграции АС путем создания единого информационного пространства управления, проектирования, производства, эксплуатации изделий, разработки более эффективного программного обеспечения Была разработана особая совокупности методов и средств решения логистических задач путём компьютерного сопровождения и информационной поддержки промышленных изделий на всех этапах их жизненного цикла. Эта методология получила название CALS. Будет объяснено, как CALS создаёт единое информационное пространство: обычно данные хранятся, как правило, там, где они создаются. При использовании CALS-технологий информация, поступающая на разных стадиях ЖЦИ от различных участников работ, расположенных по всему миру, становится доступной любому участнику в необходимом для него объеме в удобное время и в удобном виде. Это и является (упрощённо) единым информационным пространством. Таким образом, единство информационного пространства не подразумевает физического расположения всей электронной информации в одном месте. Наоборот, предполагается так называемое «распределенное» информационное пространство. В качестве русскоязычного эквивалента CALS принято сокращение ИПИ – информационная поддержка изделий Итак, что же такое CALS в современном производстве и современном понимании? В широком смысле слова CALS - это методология создания единого информационного пространства промышленной продукции, обеспечивающего взаимодействие всех промышленных автоматизированных систем. В этом смысле предметом CALS являются методы и средства как взаимодействия разных АС и их подсистем, так и сами АС с учетом всех видов их обеспечения. Практически синонимом CALS в этом смысле становится термин PLM (Product Lifecycle Management), широко используемый в последнее время ведущими производителями АС. В узком смысле слова CALS – это технология интеграции различных АС со своими лингвистическим, информационным, программным, математическим, методическим, техническим и организационным видами обеспечения. Рис. 1. Этапы жизненного цикла промышленной продукции и используемые автоматизированные системы Рассмотрим содержание основных этапов ЖЦИ для изделий машиностроения, приведённых на рис PDM (Product Data Management) – система управления проектными данными (можно также сказать, что PDM – систем подготовки производства) ЛС. Первыми разработчиками PDM-систем стали фирмы, разрабатывавшие CAD/CAM-продукты. Первоначально PDM-системы просто встраивались в соответствующие CAD-системы в виде модулей, обеспечивавших для конструкторов изделия некую общую среду разработки, позволявшую обмениваться данными и совместно использовать уже готовые решения. CAD (Computer Aided Design) - системы конструкторского проектирования CAE (Computer Aided Engineering - системы расчетов и инженерного анализа CAM (Computer Aided Manufacturing) - автоматизированные системы технологической подготовки производства, в т.ч. проектирования технологических процессов. • ERP - Enterprise Resource Planning (планирование и управление предприятием); • MES - Manufacturing Execution System (производственная исполнительная система); • SCM - Supply Chain Management (управление цепочками поставок); • SCADA - Supervisory Control And Data Acquisition (диспетчерское управление производственными процессами); CNC - Computer Numerical Control (компьютерное числовое управ­ление); Для более понятного представления об основных функциях системы CALS ,в основном, в процессе производства изделия,разработаны схемы рис.2 и рис. 3. Подробно рассмотрим вопросы: 1. Cals-технологии и конструкторская подготовка производства При этом современная разработка КД уже не мыслится без применения систем автоматического проектирования (САПР), особенно CAD-систем; 2. Cals-технологии в основных этапах технологической подготовки производства В заключение кратко рассмотрим, что за программа SCADA: в состав АСУТП входит система SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition), выполняющая диспетчерские функции (сбор и обработка данных о состоянии оборудования и технологических процессов) и помогающая разрабатывать ПО для встроенного оборудования. Основная задача SCADA – это сбор информации о множестве удаленных объектов, поступающей с пунктов контроля, и отображение этой информации в едином диспетчерском центре. Кроме этого, SCADA должна обеспечивать долгосрочное архивирование полученных данных. При этом диспетчер зачастую имеет возможность не только пассивно наблюдать за объектом, но и ограниченно им управлять, реагируя на различные ситуации Среди всего многообразия SCADA–систем можно выделить Trace Mode,созданную на территории Российской Федерации. Перед другими SCADA–системами у нее следующие преимущества на территории РоссийскойФедерации:1. осуществляется поддержка в Российской Федерации;2. вся документация на русском языке; 3. полностью русифицированный программный продукт;4. поддерживает не только IBM совместимые зарубежные контроллеры MicroPC, ADAM, PCL, MIC2000, но и отечественные.