автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Повышение эффективности управления процессами капитального ремонта ГТД на основе применения автоматизированной информационной системы

На правах рукописи

сМЩ

МИНАЕВА Светлана Игоревна

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССАМИ КАПИТАЛЬНОГО РЕМОНТА ГТД НА ОСНОВЕ ПРИМЕНЕНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ

Специальность 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (в промышленности)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

г 0 '""! 2313

005062149

Уфа-2013

005062149

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО "Уфимский государственный авиационный технический университет" на кафедре автоматизированных систем управления

Научный руководитель д-р техн. наук, проф.

КУЛИКОВ Гепнадий Григорьевич

Официальные оппоненты д-р техн. наук, проф.

ЛЗОТОВ Алексей Германович,

зав. каф. автоматизации технологических процессов Уфимского государственного авиационного технического университета

канд. техн. наук, ЮНУСОВ Андрей Рифович,

заместитель главного конструктора ОАО «Уфимское научно-производственное предприятие «Молния»

Ведущее предприятие ОАО «Научно-производственное

предприятие «Мотор»

Защита диссертации состоится 26 июня 2013г. в 10.00 часов на заседании диссертационного совета Д-212.288.03 при Уфимском государственном авиационном техническом университете по адресу: 450000, г. Уфа, ул. К. Маркса, 12 (к. 1, акт. зал)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета

Автореферат разослан «24» мая 2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета д-р техн. наук, проф.

В. В. Миронов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования

Непрерывное улучшение тактико-технических характеристик сложной военной техники привело к значительному увеличению ее стоимости, что сделало неизбежным увеличение сроков ее эксплуатации. Действуя в условиях бюджетных ограничений, военно-воздушные силы вынуждены поддерживать летную годность авиационной техники в течение длительного периода, неоднократно выполнять модернизации, совершенствующие авиационную технику и продлевающие ее ресурс. В данных условиях важное место в жизненном цикле авиационной техники занимает выполнение капитального ремонта. Системные изменения в структуре взаимодействия ВВС, промышленных предприятий и сервисных организаций происшедшие за последние двадцать лет привели к тому, что значительная часть выполнения капитального ремонта авиационной техники перенесена со специализированных ремонтных предприятий на предприятия, осуществляющие серийное производство авиационной техники военного назначения.

Совмещение серийного производства продукции и выполнение ее капитального ремонта на одних и тех же производственных мощностях накладывает определенные особенности на планирование и управление производственными процессами. Кроме того, жесткие бюджетные и временные ограничения диктуемые условиями контрактов на выполнение капитального ремонта, требуют непрерывного контроля затрат в производстве и четкого формирования графиков выполнения производственных заданий по ремонту изделий и отслеживания хода их выполнения.

Существенным недостатком применяемых методов планирования и учета затрат в производственном процессе ремонта, реализованном в производственном цикле серийного предприятия, является отсутствие применения корпоративной информационной системы, реализующей модель управления таким процессом и интегрирующей производственную информацию с целью повышения качества выполнения рассматриваемых процессов. Следствием этого являются отклонения фактических показателей от плановых, превышающие предельно допустимые.

Степень разработанности темы исследования. В настоящее время процесс организационно-функционального управления показазным производством в производственной системе крупносерийного машиностроительного предприятия изучен недостаточно. Существующие подходы и методы решения данного вопроса (научно-теоретические, применяемые на практике машиностроительными предприятиями) носят общий характер и решают определенный круг задач области исследования (в основном в экономическом и организационном аспекте). При этом недостаточно изучен аспект интеграции процесса управления показазным производством (выполнения капитального ремонта) в общий контур управления производственной системы предприятия на базе корпоративной информационной системы предприятия.

При решении указанных проблем в рамках диссертационного исследования использовались труды отечественных и зарубежных ученых, внесших значительный вклад в различные аспекты: в области системного проектирования и построения автоматизированных информационно-управляющих систем предприятий - А. В. Речкалов, Г. Г. Куликов, Т. К. Гиндуллина; в области общей теории систем - И. В. Прангишвилли, М. Хаммер, Дж. Чампи, В. М. Глушков, А. Г. Мамиконов, И. 10. Юсупов, Б. Я. Советов, О. В. Козлова; в области моделирования экономических процессов управления - Н. К. Зайнашев, Б. Г. Ильясов, Л. А. Исмагилова, Л. Р. Черняховская; в области системной инженерии и проектирования архитектуры систем - И. Соммервил, Дж. Захман; в области проектного управления - М. Троцкий, П. Л. Виленсьсий, С. Фурта, В. А. Первушин, С. Г. Селиванов, Томас М. Каппелс, Кит Локир, Джеймс Гордон.

Объектом исследования являются процессы организационно-функционального управления производственной системой изготовления и ремонта изделий авиационной техники, реализованной в одном производственном цикле.

Предметом исследования является система идентифицируемых моделей бизнес-процессов организационно-функционального управления производственной системой, объединяющей изготовление и ремонт изделий авиационной техники на одних и тех же производственных мощностях.

Целью диссертационного исследования является повышение эффективности бизнес-процессов планирования и учета производственного процесса ремонта за счет автоматизированной информационной системы (АИС) в рамках корпоративной информационной системы (КИС) предприятия.

Для достижения цели в работе решались следующие задачи:

1. Разработать модели бизнес-процессов организационно-функционального управления ремонтным производством в производственной системе крупносерийного предприятия.

2. Разработать структурно-логическую модель представления учетных данных ремонтного производства в рамках КИС предприятия с соблюдением условий идентификации и прослеживаемости.

3. Разработать референтную модель процесса выполнения капитального ремонта изделия и адаптировать разработанную модель для КИС предприятия.

4. Формализовать методику информационной поддержки процесса управления ремонтом изделия на основе разработанной АИС.

5. Произвести оценку результата применения АИС для решения задачи повышения эффективности бизнес-процессов планирования и учета в ремонтном производстве.

Научная новизна работы

- Предложена модель бизнес-процессов организационно-функционального управления ремонтным производством, отличающаяся тем, что впервые решена задача объединения методов управления процессами заказного и серийного производства в рамках корпоративной информационной системы машиностроительного предприятия. К числу предложенных относится модель бизнес-процесса формирования потребности для планирования изготовления деталей,

сборочных единиц (ДСЕ) в ремонтном производстве, отличающаяся тем, что построена основе интеграции планов производства и необходимых ресурсов и их автоматизированного учета исходя их логических условий прослеживаемо-сти производственного процесса.

- Разработана структурно-логическая модель представления учетных данных в ремонтном производстве, новизна которой заключается в соблюдении условий идентификации и прослеживаемости затрат на ремонт изделий в рамках АИС управления ремонтом.

- Формализована методика информационной поддержки процесса управления ремонтом изделия, отличающаяся применением разработанной АИС для получения информации об управляемом объекте — производственном процессе ремонта.

- Предложена модифицированная референтная модель процесса выполнения капитального ремонта изделия, отличающаяся применением методов процессного подхода к производственному процессу крупносерийного машиностроительного предприятия.

Теоретическая и практическая значимость результатов

Результаты диссертационного исследования реализованы в виде модуля ЕКР-системы «Управление ремонтом изделий», предназначенного для учета фактической производственной информации о состоянии процесса ремонта. Модуль внедрен на предприятии ОАО «УМПО».

Методология и методы исследования

При решении задач использованы методы теории систем и системного анализа, методы теории множеств, системного моделирования, методы проектирования автоматизированных систем управления, методы планирования и учета, принятые на машиностроительных предприятиях.

Положения, выносимые на защиту:

1. Модель бизнес-процессов организационно-функционального управления ремонтным производством в производственной системе крупносерийного предприятия.

2. Структурно-логическая модель представления учетных данных в ремонтном производстве в рамках КИС крупносерийного предприятия.

3. Методика информационной поддержки процесса управления ремонтом изделия на основе разработанной АИС, интегрированной в КИС.

4. Модифицированная референтная модель процесса выполнения капитального ремонта изделия, включающая сетевой график выполнения работ, а также график распределения затрат по временным периодам.

Степень достоверности и апробация результатов. Положения диссертации и результаты исследований докладывались на научно-практических конференциях: IV Всероссийской зимней школе-семинаре аспирантов и молодых ученых (с международным участием), Уфа, 2009 г.; III Международная научно-техническая конференция «Авиадвигатели XXI века», ЦИАМ им. И.П.Баранова, Москва, 2010 г.; Научно-технической конференции молодых специалистов, ОАО НПО «Искра», Пермь, 2010 г.; XII Международной научной конференции «Компьютерные науки и информационные технологии»

(CSIT), Москва, 2010 г.; V Всероссийская научно-техническая конференция молодых специалистов, ОАО «УМПО», Уфа, 2011 г.; Всероссийской научно-технической конференции «Мавшотовские чтения», Уфа, 2011 г.

Публикации. Список публикаций по теме диссертации содержит 7 работ, в том числе 2 в рецензируемом научном журнале из списка ВАК.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных результатов, списка литературы и приложений, содержит 127 листов и включает 43 рисунка, 28 таблиц, 93 наименования использованной литературы.

Благодарности. Автор выражает благодарность канд. техн. наук Христо-любову Вячеславу Леонидовичу за консультации и советы при работе над диссертацией.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении описывается актуальность поставленных задач, раскрываются основные термины и определения, используемые в работе, описывается подход к решению означенных проблем, обосновывается научная новизна и практическая значимость результатов работы.

В первой главе:

Приводится сравнительный анализ типов производств, характерных для машиностроения: 1) единичное и мелкосерийное производство; 2) среднесерийное производство; 3) крупносерийное производство; 4) массовое производство.

Анализ организации производства на крупном машиностроительном предприятии, а также графиков объемов производства согласно существующей классификации, описанной в ГОСТ 14.004-83, показывает, что исследуемое предприятие может быть классифицировано по основному производству как крупносерийное. Дальнейшая классификация производственной подсистемы организации и планирования ремонтов авиационных двигателей по отношению к основному производству приводит к обоснованию его классификации как мелкосерийное производство. Этот вывод подтверждается также количественным анализом, произведенным на основании расчета коэффициента специализации К. Результаты расчетов показывают, что основное производство типового машиностроительного предприятия (на примере ОАО «УМПО») относится к крупносерийному типу производства (КЬ=5,75), ремонтное производство ОАО «УМПО» относится к мелкосерийному типу производства (Кг=32,82).

Описаны модели планирования,' учета и контроля для крупносерийного изготовления изделий и выполнения ремонта изделий, идентифицируемого как мелкосерийное производство.

Определены негативные факторы, влияющие на производственный процесс, объединяющий на одних и тех же производственных мощностях производства разных типов (крупносерийного и мелкосерийного). К таким факторам относятся:

- в процессе планирования объемов изготовления: неравномерность загрузки рабочих центров вследствие влияния плановых показателей единичного производства на краткосрочное планирование основного производства;

- отличия в подходах к организации производственных участков в основном и ремонтом производстве;

- отличия в требованиях к квалификации персонала, к оборудованию и технологическому оснащению;

- величина затрат на ремонт изделия известна только по факту выполнения работ; в результате возможны отклонения от плановой величины затрат, установленной контрактом, и снижение рентабельности процесса.

Управление двумя различными типами производств на одних производственных мощностях требует разработки специальных бизнес-процессов, обеспечивающих учет особенностей обоих типов производств, и применения корпоративной информационной системы для реализации функций планирования и управления производственным процессом.

Вторая глава посвящена разработке системы управления процессом выполнения ремонта изделий. На рис. 1 представлен контур управления процессом выполнения капитального ремонта.

Система управления

{О}

Система информационной поддержки управления _ремонтом изделий_

Управляющая информация

{АХ,}

Подсистема планирования производства

еиствия ей среды

I Возд внеил

- Потребители

- Поставщики

- Конкуренты

<...>

Заказ на ремонт

{X0,}

Система учета фактических данных о ремонте изделия

12М.

ОУ : производственный процесс ремонта

- производство ДСЕ, подлежащих обязательной

замене при ремонте;

- производство ДСЕ, забракованных в результате дефектации;

- восстановление ДСЕ, подлежащих ремонту.

{ХГу }

Отремонтированное

изделие

{X;}

Рисунок 1 - Контур управления процессом выполнения капитального ремонта

изделия

Объектом управления здесь является производственный процесс ремонта, выполняемый на предприятии-изготовителе. Система управления включает ме-

тоды и средства (в том числе, информационные технологии), обеспечивающие осуществление управляющих воздействий на объект управления.

Фактические данные с объекта управления о процессе выполнения ремонта фиксируются в модуле производственного учета ЕКР-системы. Фактические значения показателей сравниваются с плановыми и служат для получения информации {В}, необходимой для оценки хода выполнения процесса и принятия управленческих решений.

Таблица 1 - Обозначения на рисунке 1

Переменная Наименование переменной

г Порядковый номер ремонтируемого изделия

./ Порядковый номер цептра отнесения затрат

т Перечень плановых показателей, задающих управляющие воздействия на объект управления. Для процесса выполнения капитального ремонта изделия такими показателями являются, например: стоимостные (2), временные (7), количественные (ЛО, качественные (Р); 7^,-, ]*„.).

т Значения плановых показателей, заданные заказчиком

1X Фактические значения показателей выполненного заказа

{Х'ч } Перечень показателей, характеризующих фактическое состояние процесса ремонта. Мощности множеств {Ж} и {Х?} равны: т{Х?} - т{Я} ~ 10 (в качестве примера).

{АХ0} Отклонения фактических значений показателей от плановых: {ЬХи}=&„-Я „}=№„, А Г,, АР«...}.

т Альтернативные решения из базы прецедентов

Для консолидирования информации о плановых показателях разработана референтная модель процесса выполнения капитального ремонта изделия с рассмотрением его параметров в качестве плановых для отслеживания хода выполнения для каждой конкретной реализации процесса.

Референтную модель процесса выполнения капитального ремонта изделий ремонта предлагается использовать в качестве инструмента принятия решений при реализации задач управления капитальным ремонтом изделия. Референтная модель процесса ремонта включает:

- сетевой график выполнения работ ремонтного процесса;

— график распределения затрат на выполнения работ по временным периодам.

Основным условием организации ремонта на серийном предприятии является максимально возможная интеграция ремонтных технологических процессов с технологическими процессами изготовления изделий с обеспечением их идентификации и прослеживаемости. По этой причине предлагается использовать схему формирования последовательности этапов ремонтного технологического процесса в форме сетевого графика. Анализ показывает, что такой график структурно вписывается в сетевой график основного производства, формируемый на основе приведенной ниже организационно-функциональной модели ремонта, и может быть дополнен схемой, определяющей наличие точек контроля

и принятия решений (ПР) по производственным ситуациям. Фрагмент сетевого графика верхнего уровня, отражающего последовательность работ ремонтного процесса, представлен на рис. 2.

Рисунок 2 - Пример сетевого графика выполнения работ ремонтного процесса

(модель верхнего уровня) На основании сетевого графика выполнения работ ремонтного процесса возможен расчет критического пути, проведения PERT-анализа: t л-t + At

f _ *min шах ив

lj" 6 ' (1) ttj — длительность работы из события i в событие j; tmi„- оптимистический прогноз длительности выполнения работы; tmax пессимистический прогноз длительности выполнения работы; tm- наиболее вероятный прогноз длительности выполнения работы.

Таблица 2 - Обозначения на рисунке 2

События Работы Наличие точек контроля и IIP Информация для ПР

1 начальное событие: изделие поступило на ремонт; сформировано извещение о поступлении изделия I работы по принятию изделия в ремонт; внепншй осмотр изделия + 1,3, 2,4

2 оформлен акт внешнего осмотра изделия П доставка изделия в сборочный цех - 3

3 изделие доставлено в сборочный цех III дефектация изделия в сборочном цехе + 1,3

4 дефектация изделия проведена IV ремонт ДСЕ в цехах механической обработки + 1,3

5 ремонт ДСЕ в цехах механической обработки произведен V восполнение потребности ДСЕ и покупных агрегатов, не подлежащих ремонту + 1, 2,3

6 потребность ДСЕ и покупных агрегатов, не подлежащих ремонту, восполнена VI формирование комплектов для сборки в сборочном цехе + 1,3

7 комплекты для сборки в сборочном цехе формированы VII сборка изделия на испытания + 1,3

8 изделие собрано на испытания VIII предъявительские испытания (ПИ) изделия + 1,3

Продолжение таблицы 2

9 изделие прошло ПИ IX доработка изделия после испытаний в сборочном цехе + 1,3

10 изделие не прошло ПИ X приемо-сдаточные испытания (ПСИ) изделия + 1,3

11 проведена доработка изделия после испытания; изделие в испытательном цехе XI доработка изделия после испытаний в испытательном цехе (на испытательном стенде) + 1,3

12 изделие прошло ПСИ XII специальная обработка изделия после ПСИ + 1,3

13 изделие не прошло ПСИ ХШ подготовка к отгрузке и отгрузка изделия + 2,4

14 проведена специальная обработка изделия после ПСИ

15 изделие отгружено заказчику; конечное событие

Информационное пространство процесса выполнения капитального ремонта изделий авиационной техники составляют документы и данные, используемые в процессе принятия решений, которые можно классифицировать следующим образом:

1) конструкторско-технологическая документация: данные о составе изделия, текущих изменениях модификации изделия, технические условия на ремонт и другие.

2) планово-производственная информация долгосрочного и среднесрочного горизонта планирования: планы-графики сборки изделий, финансовое планирование (бюджеты) и др.

3) оперативная информация (краткосрочного периода): план производства на отчетный период, учетные производственные документы, бухгалтерская, финансовая отчетность и другая информация.

4) распорядительная информация: приказ на ввоз изделия и др.

Длительности работ сетевого графика стандартизированы и регламентируются документами, утвержденными на предприятии.

Для формирования графика распределения затрат по временным периодам предлагается рассчитывать величину удельных затрат Ъ в определенный временной период Г по формуле:

т п

где Ъ — величина средних удельных затрат на ремонт;

— величина фактических затрат на ремонт изделия ; за временной пери-

од t но производственному подразделению /; / = 1, п, j = 1, /и;

п - количество объектов, по которым собирается статистика; m - количество центров отнесения затрат (производственных подразделений);

Zb - нормативная стоимость изготовления изделия в отчетном периоде Т

(te Т).

На рис. 3 представлен график, разработанный на основании статистических данных о фактических прямых затратах на ремонт изделия в денежном выражении (руб). Для получения подобной информации были использованы статистические данные по 28 объектам (ремонтным изделиям).

График распределения затрат предлагается использовать для контроля хода выполнения процесса выполнения капитального ремонта изделия.

При поступлении нового изделия в ремонт происходит адаптация референтной модели процесса капитального ремонта изделия:

- для графика выполнения работ ремонтного процесса определяется дата окончания проекта, рассчитывается дата начала проекта и промежуточные даты выполнения работ;

- график распределения затрат пересматривается с учетом изменения макроэкономических показателей.

14,00 12,00 10,00 8,00 6,00 4,00 2,00 0,00

11,88

5,86

4,48

1 16 1.*в 0,05 0,13 0,49 063 -

4 5 6 время, недели

Рисунок 3 — График распределения удельной средней величины прямых

производственных затрат на ремонт изделия (в отношении к стоимости

изготовления)

Контроль исполнения процесса выполнения капитального ремонта изделия осуществляется на основании разработанных графиков:

- временные показатели отслеживаются по графику выполнению работ;

— стоимостные показатели отслеживаются по графику распределения затрат.

Для отслеживания графиков необходим учет фактической информации о производственном процессе. Для выполнения данного условия необходима разработка и реализация информационной системы производственного учета (ERP-системы).

Для разработки модуля ERP-системы, автоматизирующего процесс учета первичных фактических данных, необходима разработка комплекса моделей

бизнес-процессов, описывающих данный процесс, с соблюдением условий идентификации и прослеживаемости рассматриваемых бизнес-процессов. Для разработки моделей была использована нотация функционального моделирования ГОЕЕО. На рис. 4 приведена схема планирования производства, интегрирующая процессы планирования изготовления ДСЕ для серийного производства и позаказного ремонта.

Условия обеспечения идентификации и прослеживаемости детали, сборочной единицы (ДСЕ) сИ при планировании определены следующим образом:

Г< №(сЦ),№>,йе К, [< №((31), Ир >, сИ <г Л.

где {Я} - множество ремонтируемых ДСЕ; Ж(<И) - код ДСЕ сИ;

Ыг - идентификатор ремонтируемого изделия;

Рисунок 4 - Модель бизнес-процесса планирования производства, интегрирующая процессы планирования изготовления ДСЕ для серийного производ-

ства и позаказного ремонта Разработанные модели управления производством реализованы в виде модуля ERP-системы, используемой на ОАО «УМПО» (Infor ERP LN) «Управление ремонтом изделий».

В ходе проектирования АИС был произведен анализ информации, используемой в процессе ремонта, в результате которого сформирована информационная модель. На рис. 5 представлен фрагмент информационной модели.

С учетом требования идентификации затрат по объектам их отнесения, разработана структура затрат на ремонтное изделие, представленная в табл. 3.

Таблица 3 - Структура затрат на ремонт изделий

Цеха Номер изделия Статьи затрат Итого по номерам изделий и цехам Итого по цехам

1 1 к

] / X]п */Г/ к 1 т к ;=1

Итого по статьям затрат п т Х1>Л/ 1=1 /=1 л т 1=1 1=1 п т (=1 № п т к (=1 ;=] /=1

Номер ордера состоит из^

Цех-отаравитепь Цех-изготовитель Код ДСЕ Номер изделия 0=К) Код серийного изделия Дата создания Дата завершения

Р

Строка ордера на ремонт

Номер орд ера (РК) Номер строки ордера

Код входящей ДСЕ Количество ДСЕ Затраты по компонентам Вид ДСЕ

Строка заявки на включение волан

Заявка на включение в п

Ч2

О Вид ДСЕ

Номер заявки (РК) Номер строки заявки Номер заявки

СОСТОИТ из Цех

Код ДСЕ Количество ДСЕ Код узла

Р Номер изделия (РК) Перис>д планирования

соотает1ствует Т планируется

Ремонтное изделие

составляет

Ремонтируемая ДСЕ

| Номер ордера (РК) | Номер строки ордера (РК)

^Операция

Забракованная ДСЕ _

Номер строки ордера (РК) Номер ордера (РК)

Номер строки заявки (РК) Номер заявки (РК)

Номер изделия (РК) Дата оценки (РК) Цех (РК) Номер ордера (РК) детализируется Номер изделия (РК) Дата оценки Цех

Р

Суммарные затраты по строкам ордера Суммарные затраты по ордерам

зу^гся

г

Номер изделия

Дата поступления на предприятие Код серийного изделия Наработка СНЭ Наработка ППР

Дата поступления в сборочный цех Дата дефеюации Дата рассылки по цехам Дата сборки на испытания Дата проведения испытаний Дата отгрузки

отправляется в ремонт

Рисунок 5 - Информационная модель процесса автоматизированного учета ремонта ГТД (фрагмент) Третья глава отражает аспект реализации разработанных моделей в виде модуля КИС «Управление ремонтом изделия»: описана информационное окружение и схема взаимодействия модуля с другими информационными системами, применяемыми на ОАО «УМПО» (рис. 6), обозначен регламент использования разработанного модуля КИС «Управление ремонтом изделия».

Модуль КИС «Управление ремонтом изделий», являющийся частью предлагаемой автоматизированной информационной системы, внедрен на предприятии ОАО «УМПО».

В рамках данного проекта автор диссертационной работы выполнял задачи по формализации бизнес-процессов управления ремонтом изделия, разработке технических заданий на реализацию программного обеспечения. На рис. 7 представлен фрагмент меню пользователя модуля БИР-системы «Управление ремонтом изделия» работника планово-диспетчерского бюро цеха.

Система электронного документооборота

РРМ/Р1_М

-1-

Система управления проектами

Производство

Нормативная себестоимость

Дефицит ДСЕ

п

—ф—

Ремонтная спецификация изделия

Управление ремонтом изделий

-1-

Ордера на ремонт

Заявки на включение

Управление складированием

Товарный выпуск

ж

Подсистема расчета плана производства

ЕИР-система

Информационное пространство машиностроительного предприятия

Рисунок 6 - Модуль «Управление ремонтом изделия» в информационном пространстве машиностроительного предприятия

1 г^Навигатор дииамического'МРнн! 11 Гол шшйааШ||

Файл Л Р Дополнения Инсталляция |

;_

Работа с заказами на перемещение Работа с производственными заказами Управление ремонтом изделии (ПДБ)

И

Регистрация ремонтного изделия Работа с заявками и ордерами на ремонт Йр Просмотр спецификации ремонта ВМ Заявки на ремонт В^ Ретроспектива заявок на ремонт Ер-4 Ретроспектива строк заявок на ремонт В-' Ордера на ремонт

Копирование диапазона ордеров Печать отчетов по ордерам на ремонт 1р Печать отчетов по заявкам на включение в план ВУ Выбор диапазона ордеров для завершения £ Просмотр дефицита X Просмотр НЗП и товара цеха Работа с контрактами и заказами на продажу

[и03979И ¡ОАО "У^ (Д. Вере

; л

Рисунок 7 - Фрагмент меню пользователя АИС «Управление ремонтом изделия»

Таблица 4 - Описания информационных потоков рисунка <

Поток информации Наименование

1 Нормативная информация о составе ремонтируемого изделия.

2 Информация о забракованных ДСЕ с ремонтного изделия - дополнительная потребность для включения в производственный план.

_Продолжение таблицы 4

3 Фактическая информация о трудоемкости выполненных операций в процессе ремонта

4 Информация о списании ДСЕ со складов па ремонт изделия

5 Нормативная информация о стоимости ремонта, изготовления ДСЕ в отчетном периоде

6 Фактическая информация о количестве изготовленных и отремонтированных ДСЕ

В четвертой главе на основании анализа структуры системной модели показано, что планируемая и учитываемая информация может быть использована для поддержки принятия решений. Формализуем логику поддержки принятия решений в процессе мониторинга выполнения плана. Пусть в точке контроля происходит сравнение плановых показателей производства ДСЕ {Лр,7} с фактическими В качестве показателей возможно использовать: количество изготовленных ДСЕ N, сроки изготовления ДСЕ Т, качество изготовленных ДСЕ Р.

Признаками классификации ситуации будем считать величины отклонений плановых показателей от фактических (расшифровка обозначений приведена в таблице 1) :

-Хру}={/\Му, ДТу, ДРу...}. (4)

Для каждой из ситуаций определены решения Ок={с1к, с12к...с1!к...с1тк}. На основании анализа статистики принятых управленческих решений заполняется база прецедентов (табл. 5) с учетом информации об эффективности принятого решения.

При решении текущей производственной задачи происходит идентификация ситуаций по выделенным признакам. Далее из базы прецедентов выбираются альтернативные решения для идентифицированной ситуации, и осуществляется выбор решения на основании критерия эффективности.

Таблица 5 - Пример базы прецедентов для информационной поддержки принятия решений в процессе мониторинга выполнения плана_

№

ДЛ^>0

Д7^> О

АР0 > О

Принимаемое решение

Оценка эффективности решения

¿2

Подобный анализ возможен на различных уровнях управления: на уровне участка цеха, цеха и всего производства в целом, а также для разных функций управления производственным процессом. Информационная поддержка процессов управления при планировании и отслеживании изготовления ДСЕ для ремонтного изделия, осуществляемая за счет использования разработанного модуля КИС, позволяет более эффективно использовать временной ресурс для управления данными процессами.

Произведена оценка экономической эффективности внедрения разработан-

ного модуля ERP-системы «Управление ремонтом изделий». В результате оценки экономической эффективности проекта можно сделать вывод о целесообразности внедрения модуля управления ремонтом Infor ERP LN. Выполнение процесса по измененному варианту принесет годовой экономический эффект в размере 5500 тыс. руб. Срок окупаемости проекта составляет 3,5 месяца.

Изменения длительности основных задач управления ремонтом изделия, вызванные внедрением автоматизированного модуля КИС, позволяют сократить временные затраты на их выполнение на 48,8 %.

Эффект от автоматизации процесса управления ремонтом состоит:

- в уменьшении временных затрат на выполнение процесса;

- в повышении достоверности информации и сокращении времени доступа к ней;

- в качественных изменениях перечня показателей, считываемых с объекта управления: идентификация в АИС электронных учетных документов позволила получить фактическую стоимость ремонта изделия с точностью до индивидуального номера ГТД (ранее этот показатель усреднялся на уровне сборочного цеха).

Кроме того, выполнение плана отгрузки изделий возросло в 2012 году по отношению к уровню 2011 года на 6,4 процентных пункта. Данный результат свидетельствует о положительной динамике выходных параметров объекта управления, а значит об эффективности изменений применяемой системы управления.

Диаграмма, представленная на рисунке 6, отражает динамику объемов выпуска крупного машиностроительного предприятия с 2009 по 2013 годы (значение на 2013 г. - плановое) по типам продукции: новые изделия и ремонтные.

Как видно на рис. 8, объемы выпуска изделий, в том числе ремонтных, возрастают. С учетом этого, возрастают требования к системе обеспечения информационного сопровождения процесса выполнения капитального ремонта изделий, задачи которой решает разработанный модуль КИС. Таким образом, поставленная задача решена в рамках располагаемых на ОАО «УМПО» вычислительных ресурсов за счет увеличения эффективности применения компьютерных сетей и электронно-справочной документации.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

В работе решена задача, имеющая народнохозяйственное значение в области организационно-функционального управления процессом выполнения капитального ремонта ГТД на предприятии, осуществляющем их серийный выпуск.

Решение задачи заключается в разработке методов и моделей системы управления процессом выполнения капитального ремонта изделий, интегрированной в корпоративную информационную систему предприятия, для повышения эффективности управления данным процессом и обеспечения его рентабельности.

При решении задачи получены следующие результаты:

1. Разработана модель бизнес-процессов организационно-функционального управления ремонтным производством в производственной системе крупносерийного предприятия. Предложенная модель отличается тем, что объединяет процессы управления изготовлением и ремонтом ГТД, реализованным в одном производственном цикле. К числу предложенных относится модель бизнес-процесса формирования потребности для планирования изготовления ДСЕ в ремонтном производстве, отличающаяся тем, что построена основе интеграции планов производства и необходимых ресурсов и их автоматизированного учета.

2. Разработана структурно-логическая модель представления учетных данных в ремонтном производстве, которая отличается тем, что обеспечивает выполнение требований идентификации и прослеживаемости затрат на ремонт изделий в рамках АИС управления ремонтом.

3. Формализована методика информационной поддержки процесса управления ремонтом изделия на основе разработанной АИС, отличающаяся тем, что основана на получении в автоматизированном режиме информации о ходе выполнения ремонта, фактических затратах на ремонт изделия для принятия управленческих решений на ее основе.

4. Предложена модифицированная референтная модель процесса выполнения капитального ремонта изделия, включающая сетевой график выполнения работ, а также график распределения затрат по временным периодам. Предложенная референтная модель отличается применением методов процессного подхода к производственному процессу ремонта, реализованном в крупносерийном производстве.

5. Произведена оценка результата применения АИС для решения задачи повышения эффективности бизнес-процессов планирования и учета в ремонтном производстве. Результаты оценки показывают, что изменения длительности основных задач управления ремонтом изделия, вызванные внедрением автоматизированного модуля КИС, позволяют сократить временные затраты на их выполнение на 48,8 %.

Результаты диссертационного исследования рекомендуются к внедрению на промышленных предприятиях машиностроительной отрасли, осуществляющих производство и ремонт высокотехнологичных изделий.

В качестве перспектив дальнейшей разработки темы предполагается рассмотрение интеграции РЬМ/РБМ-системы с ЕЯР-системой и построение на основе такой интеграции автоматизированной системы поддержки жизненного цикла изделий авиационной техники.

ПУБЛИКАЦИИ, ОТРАЖАЮЩИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

В рецензируемом журнале из списка ВАК

1. Концептуальная модель управления капитальным ремонтом авиационных ГТД в условиях серийного предприятия / Г. Г. Куликов, В. Л. Христолю-бов, С. И. Минаева// Вестник УГАТУ: науч. журн. Уфимск. гос. авиац. техн. унта. 2012. Т. 16, № 2 (47). С. 203-209.

2. Концептуальная модель управления капитальным ремонтом авиационных ГТД в условиях серийного предприятия. Реализация на базе ЕЯР-системы / Г. Г. Куликов, В. Л. Христолюбов, С. И. Минаева // Вестник УГАТУ: науч. журн. Уфимск. гос. авиац. техн. ун-та. 2012. Т 16, № №3 (48). С. 245-251.

В других изданиях

3. Внедрение информационной системы управления ремонтом двигателей на машиностроительном предприятии / И. Ф. Иванова, С. И. Минаева // Актуальные проблемы в науке и технике: сб. тр. 4-й всеросс. зимн. шк.-сем. аспирантов и молодых ученых. Т. 1. Информатика, управление и компьютерные науки. Уфа: Диалог, 2009. С. 223-227.

4. Методология прогноза себестоимости ремонтного изделия / Т. К. Гин-дуллина, С. И. Минаева // Компьютерные науки и информационные технологии (СБГГ 2010): матер. 12-го междунар. науч. сем. М., 2010. С. 202-205 (Статья на англ. яз).

5. Системная модель управления процессом капитального ремонта авиационных ГТД на предприятиях, осуществляющих серийное изготовление газотурбинных двигателей / С. И. Минаева // «Авиадвигатели XXI века»: материалы Ш международной научно-технической конференции. ЦИАМ им. И. П. Баранова, 2010. С. 1336-1339.

6. Автоматизированная информационная система управления процессом капитального ремонта авиационных ГТД / С. И. Минаева // V Всероссийская научно-техническая конференция молодых специалистов Уфимск. моторостр, произв. объединен.: матер, конф. Уфа: ОАО «УМПО», 2011. С. 283-285.

7. Концептуальная модель управления капитальным ремонтом авиационных ГТД в условиях серийного предприятия / Г. Г. Куликов, В. Л. Христолюбов, С. И. Минаева // Мавлютовские чтения: сб. тр. в 5 т. Уфа: УГАТУ, 2011. Т. 6. Дополнительный. С. 18-23.

Соискатель

С. И. Минаева

МИНАЕВА Светлана Игоревна

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССАМИ КАПИТАЛЬНОГО РЕМОНТА ГТД НА ОСНОВЕ ПРИМЕНЕНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ

Специальность 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (в промышленности)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано к печати 22.05.13г. Формат 60x84 1/16 Бумага офсетная. Печать плоская. Гарнитура Тайме. Усл. печ. л. 1,0. Уч.-изд. л. 0,9. Тираж 100 экз. Заказ № 265.

ООО «Издательство ЦДУМ» 450000 г.Уфа, ул. Тукаева, 50