Методика разработки и внедрения комплексных решений автоматизации проектирования и производства изделий машиностроения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.12, кандидат наук Самойлов Павел Александрович

• Самойлов Павел Александрович
• кандидат наук
• 2021

Оглавление диссертации кандидат наук Самойлов Павел Александрович

Введение

1 Проблема интеграции САПР в состав комплексных

автоматизированных систем машиностроительных предприятий

1.1 Место и роль САПР в РЬМ-решениях машиностроительных предприятий и организаций

1.2 Анализ практики проектирования и внедрения комплексных

решений автоматизации в промышленности

1.2.1 Стратегии и средства комплексной автоматизации

1.2.2 Методологические основы разработки РЬМ-решений

1.3 Основные проблемы проектов внедрения комплексных информационных систем

1.4 Общие итоги и выводы по разделу

2 Комплексное обследование и реинжиниринг бизнес-процессов машиностроительных производств

2.1 Обследование и анализ проектно-производственных процессов машиностроительных производств

2.1.1 Обследование и анализ организационно-технической структуры машиностроительного предприятия

2.1.2 Анализ процессов конструкторского и технологического проектирования

2.1.3 Анализ процессов оперативного планирования

и диспетчеризации

2.2 Комплексный реинжиниринг и интеграция процессов проектирования, оперативного планирования и диспетчеризации производства

2.3 Общие итоги и выводы по разделу

3 Реализация решений комплексной интеграции систем автоматизации проектирования, оперативного планирования и диспетчеризации

машиностроительных производств

3.1 Содержание и общие принципы методики разработки и внедрения

комплексных решений

3.1.1 Концепция комплексной автоматизированной системы

3.1.2 Обоснование выбора программно-технической платформы комплексных решений автоматизации предприятий машиностроения

3.2 Технологии разработки и кастомизации средств обеспечения интегрированной САПР

3.3 Моделирование динамических процессов в задачах разработки

и внедрения комплексных САПР

3.4 Общие итоги и выводы по разделу

4 Анализ и исследование эффективности решений комплексной

автоматизации

4.1 Методика оценки эффективности комплексных решений

4.2 Анализ и оценка содержания и трудоёмкости решений

комплексной автоматизации

4.2.1 Анализ и оценка ранних этапов создания комплексных САПР

4.2.2 Анализ и оценка этапов проектирования и внедрения

4.3 Анализ практики разработки и внедрения решений комплексной автоматизации

4.3.1 Проект: «Разработка и внедрение комплексной системы подготовки производства изделий ракетно-космической техники»

4.3.2 Пример практической реализации методики комплексной автоматизации на предприятии автомобилестроения

4.4 Исследование применимости графо-аналитических моделей для анализа и прогнозирования проектов разработки и внедрения систем автоматизации проектирования, оперативного планирования

и диспетчеризации машиностроительных производств

4.5 Общие итоги и выводы по разделу

Заключение

Список сокращений и условных обозначений

Список литературы

Приложение А Примеры реализации проектов комплексной автоматизации

процессов КТПП и ОПиДП

Приложение Б Примеры шаблонов рефератных регламентов методики

комплексной интеграции систем КТПП и ОПиДП

Приложение В Сведения об апробации и внедрении результатов работы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Методика разработки и внедрения комплексных решений автоматизации проектирования и производства изделий машиностроения»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования обусловлена необходимостью перехода экономики Российской Федерации на инновационные пути развития, задачами импортозамещения и диверсификации производства за счет повышения доли обрабатывающей промышленности и машиностроения в частности. В «Прогнозе научно-технологического развития Российской Федерации на период до 2030 года» (утв. Правительством РФ 03.01.2014 г.) [1] отмечается, что информационно-коммуникационные технологии (ИКТ) выступают «одним из ключевых драйверов перехода к экономике, основанной на знаниях». Их развитие «влечет за собой трансформацию программного обеспечения и инфраструктурных решений, привнося инновационные изменения в бизнес-стратегии предприятий». При этом открываются новые «окна возможностей» в различных отраслях науки и техники. В машиностроении: «развитие средств автоматизированного формирования материальных объектов на основе цифровых моделей...». В транспортных и космических системах: «виртуальное проектирование, моделирование и оптимизация». В общесистемном плане опережающими темпами будут проводиться работы по моделированию «функционирования перспективных систем». Должны внедряться «Интеллектуальные системы управления и поддержки принятия решений», «Средства проектирования и поддержки функционирования ИКТ»; «Прототипы программных систем автоматизированного управления большими системами».

В настоящее время комплексная автоматизация производства, основанная на использовании цифрового технологического оборудования, автоматизированного проектирования и управления производственными процессами, а также других современных ИКТ, выступает одним из основных факторов, обеспечивающих конкурентоспособность и эффективность машиностроения [2-7]. Во всем мире активно ведутся научные исследования и разработки в области прикладных информационных технологий [6, 7] производственного назначения. Внедрение и эксплуатация комплексных информационных систем (часто называемых РЬМ-

решениями [2-5]) предусматривает не только существенную модернизацию компьютерной и производственной инфраструктуры, но и реинжиниринг всех основных бизнес-процессов предприятий. При этом неизбежно затрагиваются как методы и средства автоматизации проектирования и производства технических объектов, традиционно относящиеся к САПР, так и многие другие (и не только смежные) информационные технологии и системы, составляющие в своей совокупности единую информационную проектно-производственную среду современного автоматизированного машиностроения. Так, в концепции САЬ8/РЬМ (управления жизненным циклом продукта) преодолеваются барьеры между проектно-производственными (САПР) и управленческо-экономическими (АСУ-ЕЯР) информационными технологиями и системами [2-5].

Степень разработанности темы. В настоящее время создание и внедрение систем автоматизированного проектирования осуществляются в специализированных организациях (вендорах) и

и широко используются в промышленности [9-10]. Разработки и исследования в области САПР/РЬМ ведутся не только во всех крупнейших технических университетах мира, но в многочисленных программистских и внедренческих компаниях, работающих в области внедрения САПР [11-18].

Проведенный анализ научных публикаций по теме исследования позволяет отметить не только актуальность проблемы комплексной автоматизации машиностроительных производств, но и сделать выводы о недостаточной разработанности методологии внедрения и использования САПР, интегрированных в состав единого информационного пространства предприятия. Слабо проработаны вопросы интеграции процессов проектирования, оперативного планирования и диспетчеризации производства. Нуждаются в исследовании практические примеры реализации комплексных проектов.

Цель работы заключается в повышении эффективности и сокращении сроков реализации проектов внедрения САПР на предприятиях машиностроения за счет создания методики комплексной интеграции систем автоматизации проектирования, оперативного планирования и диспетчеризации производства.

Объектами исследования являются методы, средства и процессы реализации жизненного цикла (ЖЦ) проектирование - производство, управления проектными работами и интеграцией САПР в общую архитектуру автоматизированной проектно-производственной среды.

Предметом исследования являются подходы, принципы и практические методики моделирования, проектирования, развертывания и сопровождения комплекса средств обеспечения систем автоматизации проектно-производственных этапов жизненного цикла изделий (ЖЦИ) машиностроения (РЬМ-решений).

Информационной и организационно-технологической базой

исследования выступают результаты обследования проектно-производственных этапов деятельности промышленных предприятий и организаций машиностроительного кластера, а также опытные данные, полученные в результате выполнения проектов разработки информационных систем компаниями «АСКОН-Самара» [19] и «АйтиКонсалт» [20] в Самарском и ряде других регионов ПФО РФ.

Задачи диссертационной работы:

1. Произвести целевой анализ проблемы интеграции САПР в состав единой проектно-производственной среды и сложившейся практики разработки комплексных решений автоматизации проектирования и производства изделий машиностроения.

2. Разработать рекомендации по проведению обследований проектно-производственной деятельности промышленных предприятий, позволяющие выделить связи процессов КТПП, оперативного планирования и диспетчеризации производства (ОПиДП) в общей архитектуре автоматизированной проектно-производственной среды.

3. Создать обобщенную методику разработки и внедрения решений комплексной интеграции систем автоматизации проектирования, оперативного планирования и диспетчеризации производства, обеспечивающую повышение эффективности функционирования интегрированных САПР.

4. Исследовать эффективность реализации РЬМ -решений и адекватность моделей управления проектированием и внедрением интегрированных САПР, созданных по разработанной методике на предприятиях машиностроения.

Научной новизной (в соответствии с формулой и пунктами № 6, 7 паспорта специальности 05.13.12) обладают:

- Результаты обследования и анализа практики проектирования и внедрения на предприятиях Поволжского региона комплексных решений автоматизации проектно-производственных этапов ЖЦИ, служащие обоснованием включения целевых функций автоматизации оперативного планирования и диспетчеризации производства в задачи, решаемые при интеграции САПР (п. №6).

- Критерии оценки решений комплексной автоматизации процессов конструкторско-технологического проектирования, оперативного планирования и диспетчеризации производства, используемые при реализации ЖЦ проектирование-производство (п. №6, 7).

- Графо-аналитические модели, используемые для построения средств управления проектными работами по созданию и внедрению комплексных автоматизированных систем, наглядно отображающие динамику процессов разработки интегрированных САПР (п. №6).

- Методика разработки и внедрения РЬМ-решений, обеспечивающая комплексную интеграцию систем автоматизации проектирования, оперативного планирования и диспетчеризации производства на проектно-производственных этапах ЖЦИ предприятий машиностроения (п. №6, 7).

Практическая ценность. Работа ориентирована на использование в организациях и на предприятиях занимающихся созданием и эксплуатацией автоматизированных систем проектно-производственного назначения в отраслях и под- отраслях машиностроения (авиа-, авто-, транспортное, энергетическое и

Применение методики позволяет формализовать и упорядочить процессы проектирования и внедрения решений комплексной интеграции систем автоматизации проектирования, оперативного планирования и диспетчеризации

производства, обеспечивающие сокращение трудоемкости, длительности разработки и повышение эффективности функционирования РЬМ.

Критерии оценки и динамические модели процессов разработки решений комплексной автоматизации могут быть применены при построении интегрированных средств управления проектными работами в САПР.

Результаты работы приняты к внедрению в АО АСКОН (СПб), являющейся крупнейшим отечественным разработчиком и интегратором САПР. Эффективность разработанной методики подтверждена актами от ведущих машиностроительных предприятий Поволжского региона.

Методы исследования. Для решения поставленных задач используются методы автоматизированного проектирования, компьютерного моделирования, структурно-функционального моделирования, теории множеств, системного и стоимостного анализа.

На защиту выносятся:

- Обобщенные результаты обследований и комплексного анализа деятельности промышленных предприятий и организаций машиностроительной отрасли в процессах автоматизированного конструкторско-технологического проектирования, оперативного планирования и диспетчеризации производства.

- Референтная методика разработки и внедрения решений комплексной интеграции систем автоматизации проектирования, оперативного планирования и диспетчеризации производства.

- Графо-аналитические модели процессов разработки и внедрения интегрированных САПР, создаваемых при автоматизации проектно-производственных этапов ЖЦИ машиностроительных производств.

- Результаты исследования эффективности практического использования методики и моделей, полученные по итогам выполнения проектов разработки и внедрения комплексных решений автоматизации проектирования, оперативного планирования и диспетчеризации производства.

Достоверность результатов обеспечена использованием теоретически обоснованных и практически проверенных технологий автоматизированного

проектирования и системной интеграции, подтверждается многолетней практикой разработки и внедрения комплексных решений на предприятиях машиностроительного кластера ряда регионов РФ и результатами проведенных исследований.

Апробация работы проводилась на международных научных конференциях: «Динамика и виброакустика машин (Dynamics and Vibroacoustics of Machines)" (г. Самара, DVM-2016) [21]; «Современные направления и перспективы развития технологий обработки и оборудования в машиностроении (International Conference on Modem Trends in Manufacturing Technologies and Equipment)" (г. Севастополь, ICMTMTE-2018, ICMTMTE-2019) [22, 23].

На всероссийских научных конференциях: «Проблемы и перспективы развития двигателестроения» (г. Самара, 2016) [24]; «Компьютерная интеграция производства и ИПИ-технологии» (г. Оренбург, КИП-2017, КИП-2019) [25, 26].

Публикации. По материалам диссертационной работы и результатам исследований опубликованы 12 печатных работ, в том числе: 2 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК, 2 индексированы в базах SCOPUS и WoS; 8 публикаций в прочих изданиях.

Результаты работы внедрены в ООО АйтиКонсалт, ООО АСКОН-Самара, рекомендованы к внедрению в других подразделениях крупнейшего отечественного разработчика САПР компании «АСКОН», и использованы при реализации целого ряда проектов комплексной автоматизации машиностроительных предприятий РФ (URL: http://www.gk-it-consult.ru/proj ects/machinery/).

Используются в учебном процессе авторизованного учебного центра СамГТУ-АСКОН института дополнительного образования СамГТУ.

1 ПРОБЛЕМА ИНТЕГРАЦИИ САПР В СОСТАВ КОМПЛЕКСНЫХ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

Проводится анализ текущего положения и направлений развития задач интеграции САПР в общую архитектуру автоматизированной проектно-производственной среды машиностроительных предприятий, а также имеющейся практики проектирования и внедрения комплексных решений автоматизации в промышленности. Определяются и ставятся задачи диссертационной работы.

1.1 Место и роль САПР в РЬМ-решениях машиностроительных предприятий и организаций

Согласно научному паспорту специальности «Системы автоматизации проектирования», одними из основных направлений, обеспечивающих повышение эффективности функционирования систем автоматизированного проектирования и управления качеством проектных работ, предусмотрен переход на электронные формы «технического документооборота и интеграции САПР в общую архитектуру автоматизированной проектно-производственной среды» [8] промышленных предприятий. Это концептуальное положение, выдвинутое еще в прошлом веке [27-31], блестяще подтверждается всей современной историей развития промышленной автоматизации и информатизации [2-7]. Системы автоматизированного проектирования прошли длинный путь от утилитарных программ, распространённых в середине прошлого века, до комплексных информационных систем, поддерживающих все этапы жизненного цикла. Соответственно, развивалась как практика, так и теоретические основы САПР как науки.

За рубежом создание САПР началось сразу после Второй мировой войны одновременно с производством серийных компьютеров. Причем автоматизация проектирования и производства происходила практически одновременно. Первая

программа для управления станками с ЧПУ

(вернее, автоматизированная система, включающая технологическое оборудование, компьютер и соответствующее программное обеспечение, в настоящее время называемая «Computer aided manufacturing» - САМ), была реализована группой ученых («Computer Applications Group») под руководством Д. Росса (Doug Ross) в Массачусетс ком технологическом институте (MIT) [33] уже в 1956 г. Там же был введен в научную лексику термин «Computer-Aided Design (CAD)», ставший впоследствии общепринятым обозначением для конструкторских САПР.

Университетские исследования, опубликованные в работах А. Сазерленда (Ivan Sutherland), С. Кунса, Р. Ризенфельюа, К. Вейсприла, Д. Форрестера (S. Coons, R. Risenfeld, К. Versprille, J.Forrester) и др. [32], заложили основу научной теории геометрического моделирования и его применения в САПР.

Д. Форрестер, руководивший в MIT рядом успешных проектов по проектированию первых ЭВМ и интеграции их с промышленным оборудованием, в научном мире более известен как ведущий теоретик в области системной динамики. Опираясь на личный инженерно-научный опыт системной интеграции, уже на самых ранних этапах создания компьютерных технологий промышленного назначения он не только осознал важность комплексного подхода к решению сложных организационно-технических задач, но и возможность моделирования поведения систем различной природы с использованием динамических моделей [34]. Форрестер предложил и доказал возможность использования достаточно простых и очевидных графических отображений динамических моделей с обратными связями для анализа закономерностей и последующего управления сложными производствами [35].

Первые практические результаты научных исследований в области геометрического компьютерного моделирования и других базовых технологий САПР (CAD/CAM/...), прежде всего, нашли свое применение в автомобильной и авиационной промышленности. В этом плане можно отметить работы П. Кастельжо (Paul de Casteljau) и П. Безье (Pierre Bezier), а также П. Хэнретти

(Patrick Hanratty) [32], который в 1971 г. основал компанию Integrated Computer Systems. В названии системы INTERAPT впервые используется термин «Интеграция». В дальнейшем это было использовано в системе Unigraphics, входящую в число лидеров рынка машиностроительных САПР [5].

Как пишет И.П. Норенков, в СССР автоматизация проектирования прежде всего ведёт своё начало от радиоэлектроники. В предметной области машиностроения САПР стали использовать позже, поскольку необходимо было применять графические устройства, которые появились только в восьмидесятые годы [27]. Большой вклад в развитие САПР внесли ученые и специалисты по радиоэлектронике (В.П. Корячко, В.М. Курейчик, И.П. Норенков [27, 28, 31] и

Многие общесистемные положения компьютерных наук являются инвариантными к предметной области, что отражает система отечественных стандартов на автоматизированные системы [36-39], которые распространяются не только на САПР, но и одновременно на АСУ (Автоматизированные Системы Управления), АСНИ (Автоматизированные Научные Исследования), АСТПП (Автоматизированные Системы Технологической Подготовки Производства) и др.

Практика продемонстрировала, что различные системы автоматизации проектирования строятся и развиваются по отраслевому принципу, хотя и имеют общие теоретические основы. Особенно влияние предметной области проектирования проявляется в методологическом плане. Для каждого отдельного класса объектов проектирования, как правило, требуются различные модели, методы и средства выполнения проектных процедур, что отражается на структуре, содержании информационных потоков и, соответственно, на комплектации практически всех средств обеспечения САПР.

В теории машиностроительных САПР следует отметить работы A.M. Ахмедзянова, В.А. Камаева, В.А. Комарова, О.С. Самойловича, O.JI. Смирнова, В.В. Павлова, Ю.М. Соломенцева и др., заложивших основы автоматизации конструкторского проектирования, инженерного творчества,

создания и применения систем инженерного анализа в своих предметных областях [5].

Автоматизация технологической подготовки производства более проблематична и требует использования специфических методов и средств [22]. В области автоматизации технологического проектирования наибольшую известность в СССР получили труды Г.К. Горанского, В.Д. Цветкова, Н.М. Капустина, С.П. Митрофанова, А.И. Кондакова [30] и др.

Начиная с середины прошлого века научные исследования в области автоматизации проектных работ проводились преимущественно в университетах [32, 33] и академических институтах [5, 27]. Опыт внедрения и эксплуатации САПР-М нарабатывался непосредственно на предприятиях, на наиболее продвинутых из которых создавались соответствующие подразделения (отделы и бюро САПР, информационных технологий и пр.) [11-18].

В условиях рыночной экономики развитие промышленных методов программирования и коммерциализация разработки программных продуктов неизбежно привели к появлению коммерческих компаний (вендоров), специализирующихся на создании прикладного программного обеспечения в различных областях. Подавляющее большинство вендоров машиностроительных САПР во всем мире имеет производственные корни. В качестве примера можно привести системы CADD и CADAM, которые появились в подразделениях авиастроительных корпораций McDonnel-Douglas, Lockheed и Dasault [13]. Ведущий отечественный разработчик САПР - компания АСКОН - ведет свое начало от отдела автоматизации Коломенского машиностроительного завода [11].

В СССР на многих крупных предприятиях производилось собственное программное обеспечение для инженерного проектирования [5, 16]. За рубежом программы, созданные в неспециализированных организациях, называют «in-house CAD systems» [32]. Такие разработки не являются полноценными программными продуктами и плохо тиражируются. Они эффективны только на конкретном заводе, поскольку не являются универсальными даже в рамках одной

отрасли [5]. Таким образом, процесс выделения в конце прошлого века независимых групп разработки и интеграции прикладного программного обеспечения из числа сотрудников университетских лабораторий и отделов промышленных предприятий можно рассматривать как общую закономерность развития мировой индустрии САПР. В настоящее время она (как за рубежом, так и в нашей стране) характеризуется процессами глобализации, активно происходящими в среде разработчиков, которые проявляются в укрупнении ведущих компаний за счет слияния мелких групп, занимающихся ранее локальной автоматизацией [8-18]. Можно считать это объективным процессом, вызываемым не только экономическими предпосылками, а в том числе производственной необходимостью разработки комплексных проектов, объединяющих множество различных ИКТ-технологий и подсистем.

В 90-ых годах прошлого века на практике был создан большой набор методов и средств, позволяющий реализовать идеологию комплексной автоматизации [5, 28].

В нулевых годах научные работы в области интегрированных САПР, определяющие современное развитие промышленной автоматизации, ведутся не только в академической среде (А.Г. Братухин [40], Л.И. Зильбербург [41], А.Н. Ковшов [42], А.Ф. Колчин [43], И.А. Кривошеев [3], К.С. Кульга [4], А.И. Левин [72], В.В. Павлов [45, 48], А.И. Сердюк [46], Ю.М. Соломенцев [48], Е.В. Судов [2, 44], Е.И. Яблочников [41, 47] и др.), но и в специализированных компаниях, профессионально занимающихся разработкой и внедрением автоматизированных систем [16-20, 40, 49, 50].

В ряде публикаций рассматриваются варианты взаимодействия различных подсистем в комплексной информационной системе предприятия [5, 42].

На рисунке 1.1. приводится схема, отражающая структурное место и интеграционные связи подсистем диспетчеризации и планирования производства, сопряженных с САПР (обведено прерывистой линией). Чаще всего системы оперативного (или по иной терминологии «синхронного») планирования АР8

(Advanced Planning & Scheduling) схематически включают в состав управленческих систем.

Действительно, в настоящее время в лучших образцах системных решений [2-5] единое информационное пространство (ЕИП) промышленных предприятий (в современных стандартах называемое «интегрированной информационной средой» (ИИС) [51-53]) формируется с участием множества взаимосвязанных автоматизированных систем и программно-аппаратных комплексов.

Рисунок 1.1 - Комплекс автоматизированных систем, задействованных в процессе жизненного цикла изделий машиностроения

На рисунке 1.1 представлена лишь некая обобщенная схема, отражающая только часть возможного состава компонент интегрированной автоматизированной информационной системы [4]. Как правило, значительно более сложными и многозначными являются информационные и управленческие связи между подсистемами. Более того, функционирование автоматизированных систем необходимо рассматривать в динамике всех циркулирующих в системе

процессов [54]. В этом случае совершенно необходимо при проектировании и реализации САПР переходить от статических моделей, отражающих только структуру ИАИС, к процессным моделям, отображающим не только информационные потоки, но и потоки работ, исполняемых персоналом комплексной автоматизированной системы.

Ставшая популярной в 21 веке парадигма информационной поддержки жизненного цикла изделий, реализуемая методами и средствами CALS (ИПИ)-технологий, значительно расширяет предметную область промышленной автоматизации, распространяя ее на все этапы жизненного цикла [2, 5, 40-52].

В новых российских стандартах [51-53], регламентирующих современные методы и средства интеграции систем автоматизации производства, термин CALS (в русскоязычной транскрипции ИПИ) определяется как «идеология» комплексной автоматизации. Или, правильнее, её методология [52]. Также термин PLM может трактоваться в практических работах и как обозначение конкретной автоматизированной системы (PLM-решения) [5, 16, 17, 40]. В теории и практике промышленной автоматизации используются различные модели ЖЦИ [2, 16, 40]. Согласно международным стандартам ISO [55] в них может насчитываться до 11 этапов. На рисунке 1.2 показана одна из возможных графических интерпретаций структуры и содержания CALS (ИПИ, РЬМ)-системы.

PLM

Разработка изделия

Рисунок 1.2 - Место PLM-системы на этапах ЖЦИ изделий машиностроения

Во многих теоретических работах [16, 49, 40, 43, 56, 57], согласно «экономическому» аспекту, PLM-решение рассматривается в самом расширенном толковании, предполагающем включение в единую автоматизированную систему абсолютно всех этапов ЖЦИ. Как перспектива развития ЕИП (ИИС) такая точка зрения совершенно справедлива. Но практика показывает, что на современном уровне промышленной автоматизации компании интеграторы (которые действуют в условиях ограниченных временных, финансовых, трудовых и иных ресурсов) реализуют решения частичной автоматизации. Как правило, они распространяются только на проектно-производственные этапы ЖЦИ. Да и внутри этих этапов присутствует некое множество возможных решений, выбор из которых не является рутинной задачей, требующей многокритериального оптимизационного подхода для своего успешного решения.

Можно заметить, что межсистемные границы в ИАИС в значительной мере условны. Так, на рисунке 1.1 выделяются два центра автоматизации, один из которых определяется, прежде всего, методологией САПР. В нем связываются между собой (при помощи средств и технологий управления инженерными данными - Product Data Management (PDM)) все основные (базовые) технологии и подсистемы, относящиеся непосредственно к автоматизации КТПП (САх-технологии и подсистемы).

CAD-подсистемы и технологии (Computer-Aided Design) используются преимущественно для информационной поддержки конструкторской деятельности технического персонала машиностроительных предприятий. Практика внедрения САПР показывает, что в машиностроении максимальный и достаточно быстро проявляющийся эффект приносит именно автоматизация трудоемких процессов разработки, оформления проектно-конструкторской документации. При этом коммерческие CAD-приложения разных вендоров, как правило, содержат ряд типовых функциональных модулей, поддерживающих сквозную цепочку автоматизации конструкторской подготовки производства от разработки трёхмерных твердотельных и поверхностных моделей (с соответствующими вытекающими возможностями в виде контроля собираемости

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Самойлов Павел Александрович, 2021 год

- - - - - - -

о

г

/о о

/ : X л

✓ о

■ ■ - -

-8

-4-2 0 2

Остаточные

0 95

0 85

0 70

0 50

0 30

0.15

0.05

Рисунок 4.12 - График соответствия распределения остаточных значений

нормальному закону распределения

у=166"(11,1524)'ехр((.017414)-хУ(166+(11.1524)"{ехр<(.017414)*х)-1))

180

160

140

I 120

с£

та

с га 100

Г)

л к и 80

о V

Е № 60

О й

»- 40

20

0

10 о 11 о

9 - ^ <Г

у/

8 7 ° 6 а У

О / ■

„ 45 /

3 V Ж

----- о

« 1

50 100 150 200 250 300 350 Длительность этапа, дни

Рисунок 4.13 - Логистическая кривая, построенная по данным проекта №1

о в «в о. м 2 X X а> х с; о с

га со О

о

X

о

■у

{О X

п ф

X

о ф

т

5

С

е

200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0

10 V о У /

у/

у' 6 7 " / а О

,45

3 дог1

/ О

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 Расчетные значения объемов выполненных работ, дни

Рисунок 4.14 - Сопоставление фактических и расчетных значений объемов выполненных работ

по проекту №1

На основе анализа проектов №1 и №2 можно вывести обобщенную зависимость. Для этого пронормируем трудоемкость (объем) и длительность этапов накопительным итогом (таблица 4.11):

0.

0-0

норм

-О

^тах ^п

*норм

(4.1)

Применяя закон логистической кривой к данным таблицы 5, получаем аппроксимацию, приведенную в таблице 4.12. Коэффициент детерминации зависимости аппроксимации нормированных фактических данных логистической кривой с коэффициентами из таблицы 4.12 принимает значение Я = 0,992, что подтверждает адекватность модели Ферхюльста - Парля на объединенных данных проектов.

Таблица 4.11- Нормированные данные по объемам выполненных работ по проектам на АвтоВАЗ и «РКЦ Прогресс»

№ этапа Нормированная трудоёмкость этапа накопит, итогом 0,норм Нормированная длительность этапа накопительным итогом 1норм Нормированная трудоёмкость этапа накопит, итогом ()норм Нормированная длительность этапа накопительным итогом 1норм

Проект №2 Проект№1

1 0 0 0 0

2 0,018 0,011 0,033 0,031

3 0,049 0,117 0,18 0,155

4 0Д1 0,17 0,213 0,186

5 0,233 0,202 0,23 0,193

6 0,479 0,734 0,377 0,441

7 0,497 0,755 0,41 0,472

8 0,681 0,84 0,607 0,534

9 0,755 0,926 0,803 0,845

10 0,816 0,947 0,902 0,969

11 1 1 1 1

Таблица 4.12 - Значения коэффициентов для объединенных данных проектов №1 и №2

Расчетные значения Стандартное отклонение Коэффициент Стьюдента (степень свободы с]/= 19) Степень достоверности (Р< 0,005) Нижнее возможное отклонение Верхнее возможное отклонение

(}(Ю) 0,043707 0,009358 4,67072 0,000167 0,024121 0,063292

5 7,760737 0,567600 13,67289 0,000000 6,572737 8,948738

К 1

График логистической кривой для объединенных проектов приведен на рисунке 4.15.

Следовательно, можно сделать вывод, что полученная модель может служить для прогноза трудоемкости и длительности реализации проектов комплексного проектирования, оперативного планирования и диспетчеризации машиностроительных производств.

у={, 043707)* ехр((7,76074)*хУ{1+{,043707)*(ехр{(7.76074)*х}-1))

о

с. ГО

5

1.2

1.0

0.3

2 0.6

2

«

о =1

& 0,4 к

(О X л

® 0,2

и

О X

О 0,0

о

у

у А / / о

о ^^

0,0 0.2 0,4 0,6 0.8

Относительная длительность этапов (0. 1)

1,0

1,2

Рисунок 4.15 - Логистическая кривая для объединенных проектов

4.5 Общие итоги и выводы по разделу 4

По итогам проведенного анализа результатов исследования эффективности практики проектирования и внедрения решений комплексной автоматизации можно сделать следующие выводы:

1. В диссертационной работе предложен и практически опробован многокритериальный набор показателей оценки эффективности комплексных решений интегрированных САПР.

2. Проведено исследование применимости графо-аналитических моделей для анализа и прогнозирования проектов разработки и внедрения систем автоматизации проектирования, оперативного планирования и диспетчеризации машиностроительных производств.

3. Рассмотрен репрезентативный ряд примеров практической реализации решений комплексной автоматизации машиностроительных производств, позволяющий сделать обоснованные выводы и рекомендации по методике разработки и внедрения интегрированных САПР.

4. В результате исследований выявлена средняя трудоёмкость и сроки выполнения комплексных проектов, включающих в единый контур интеграционных решений машиностроительных САПР процедуры автоматизации проектирования оперативного планирования и диспетчеризации.

5. Показано, что при автоматизации предприятий машиностроения трудоёмкость предпроектных этапов, включающих обследование и разработку технического предложения комплексной автоматизации значительно выше (в 1,3-2,1 раза), чем в других отраслях промышленности.

6. В результате анализа статистических данных реализации проектных этапов показано, что в комплексных проектах:

- затраты на автоматизацию процедур КТПП составляют порядка 30 % от суммарной трудоёмкости;

- наиболее трудоёмким является этап интеграции процедур планирования и диспетчеризации производства (порядка 70%);

- параллельное выполнение автоматизации КТПП и ОПиДП даёт эффект снижения общей трудоёмкости разработок порядка 10%.

7. Приведены результаты исследования реализованных на практике проектов комплексной автоматизации предприятий машиностроения, которые демонстрируют практическую ценность и эффективность использованной методики разработки и внедрения САПР, интегрированных в единую информационную проектно-производственную среду.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Подводя итоги диссертационной работы, можно сделать следующие выводы:

1. В диссертации выполнен углубленный анализ развития и современного состояния проблемы интеграции САПР в единое информационное пространство современных машиностроительных предприятий в результате которого выявлена тенденция включения ведущими производителями САПР в число базовых компонент комплексных решений средств оперативного планирования и диспетчеризации производства (ОПиДП).

На основе изучения сложившейся практики реализации проектно-производственных этапов ЖЦИ машиностроения показано, что процессы КТПП и ОПиДП неразрывно связаны как информационно, так и программно-технически.

2. Разработаны рекомендации по проведению обследований проектно-производственной деятельности промышленных предприятий, позволяющие выделить связи процессов КТПП и ОПиДП в общей архитектуре автоматизированной проектно-производственной среды.

Приведены аналитические данные результатов обследования репрезентативной группы предприятий показывающие, что в локальных системах, разработанных по традиционной методике, в цифровой форме передается только порядка 20% конструкторской (КД) и до 10% технологической документации (ТД).

3. На основе обобщения результатов успешно выполненных проектов разработана референтная методика проектирования и внедрения решений комплексной интеграции систем автоматизации проектирования, оперативного планирования и диспетчеризации производства, обеспечивающая сокращение трудоемкости, длительности разработки и повышение эффективности функционирования РЬМ.

Разработанная методика представляет собой взаимосвязанный комплекс средств информационного, организационного и методического обеспечений, а

также средств и методов мониторинга и управления процессами реализации проекта внедрения.

Существенные новшества и особенности авторской методики заключаются в приемах и способах реализации ключевых этапов разработки и внедрения комплексных решений. Сформулированы научно-обоснованные практические рекомендации проведения разработки и кастомизации средств обеспечения интегрированной САПР. Предложено дополнять статические функциональные диаграммы динамическими моделями управления проектами. Предложен и практически опробован многокритериальный набор индикаторов для оценки эффективности комплексных решений, интегрированных САПР.

4. Проведены исследования эффективности реализации РЬМ -решений и адекватность, соответствие и практическую применимость динамических моделей управления проектированием и интеграцией комплексных САПР, созданных по разработанной методике на предприятиях машиностроения.

Рассмотрен репрезентативный ряд примеров практической реализации решений комплексной автоматизации машиностроительных производств. В результате исследований выявлена средняя трудоемкость и сроки выполнения комплексных проектов, включающих в единый контур интеграционных решений машиностроительных САПР процедуры автоматизации проектирования оперативного планирования и диспетчеризации.

Показано, что при автоматизации предприятий машиностроения трудоемкость пред-проектных этапов, включающих обследование и разработку технического предложения комплексной автоматизации значительно выше (1,3 -2,1 раза), чем в других отраслях промышленности.

Установлено, что в комплексных проектах наиболее трудоемким является этап интеграции процедур планирования и диспетчеризации производства

(порядка 70%); параллельное выполнение автоматизации КТПП и ОПиДП дает эффект снижения общей трудоемкости разработок порядка 10%.

Приведены результаты исследования реализованных на практике проектов комплексной автоматизации предприятий машиностроения, которые демонстрируют практическую ценность и эффективность использованной методики разработки и внедрения САПР, интегрированных в единую информационную проектно-производственную среду.

При этом отмечается расширение функционала интегрированных САПР (по критерию: "раньше не могли - сейчас можем"); увеличение полноты автоматизированных операций (по критерию: "необходимо и достаточно") и качества внутрисистемных потоков и информации и работ (по критериям: "отсутствие дублирования» и "сокращение числа ошибок"), что в своей совокупности приводит повышению производительности труда проектного персонала, сокращению сроков и повышению результативности комплексной автоматизированной конструкторско-технологической технической подготовки и производства изделий.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

АРМ Автоматизированное рабочее место

АС Автоматизированная система

АСКОН (Автоматизированные Системы Конструирования). Ведущая

российская компания, занимающаяся разработкой САПР

АСУ Автоматизированные системы управления

АСУП Автоматизированная система управления предприятием

ЕИП Единое информационное пространство

ЕСКД Единая система конструкторской документации

ЕСТД Единая система технологической документации

ЖЦИ Жизненный цикл изделий

ИАИС Интегрированная информационная автоматизированная система

ИПИ Информационная поддержка процессов жизненного цикла изделий (российский синоним названия методологии CALS/PLM)

ИИС Интегрированная информационная среда

ИКТ Информационные и коммуникационные технологии

КСАП Комплекс средств автоматизации проектирования

КТПП Конструкторско-технологическая подготовка производства

ПО Программное обеспечение

ПТ Предложение техническое и соответствующая стадия АПР

САПР Система автоматизированного проектирования

ТЗ Техническое задание

ТП Технический проект и соответствующая стадия АПР

ТПП Технологическая подготовка производства

ЧПУ Числовое программное управление

САх- Базовые технологии машиностроительных САПР

технологии

CAD Computer-Aided Design - технологии автоматизации конструирования и геометрического моделирования

САМ

CAE

САРР

CALS

CNC COTS CRM ERP

ISO

MES

PDM-системы (технологии)

PLM

PLM-система (решение)

Computer-Aided Manufacturing - средства технологического моделирования и программирования станков с ЧПУ Computer-Aided Engineering - технологии и подсистемы инженерного анализа в САПР

Computer-Aided Process Planning - технологии и системы АПР технологических процессов (см. также САПР-ТП) Continuous Acquisition and Life cycle Support - методология непрерывного развития и поддержки жизненного цикла продукции на основе информационных технологий (см. также ИПИ/PLM)

Computer Numerical Control - компьютерное числовое управление (см. также ЧПУ)

Commercial Of The Shelf - готовые коммерческие программно-технические решения, используемые в PLM Customer Relationship Management - система информационной поддержки работы с заказчиками

Enterprise resource paining - система управления ресурсами предприятия (см. также АСУП) Международная организация по стандартизации Manufacturing Execution System - системы оперативного управления производством (подготовкой производства) Product Data Management - системы и технологии электронного документооборота и поддержки коллективной работы над проектами в интегрированных САПР

Product Lifecycle Management - синоним названия методологии CALS, используемой в гражданской сфере (см. также ИПИ) Product Lifecycle Management system (solution) - комплексная система информационной поддержки ЖЦИ

SCM Supply Chain Management - система информационной

поддержки работы производственной логистики АСНИ Автоматизированные научные исследования

АСТПП Автоматизированные системы технологической подготовки

производства APS Advanced Planning & Scheduling

МКЭ Метод конечных элементов

CAI Computer Aided Inspection

MDM Master Data Management

ИЭТР/1ЕТМ Interactive Electronic Technical Manuals MRP Manufacturing Resource Planning

ДСЕ Детале-сборочная единица

НЗП Незавершённое производство

SCADA Supervisory Control And Data Acquisition - диспетчерское

управление и сбор данных ЭЦП Электронная цифровая подпись

ПФО Приволжский федеральный округ

ИНН Идентификационный номер налогоплательщика

ОКВЭД Общероссийский классификатор видов экономической

деятельности

НИОКР Научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы

ОГК Отдел главного конструктора

ОГТ Отдел главного технолога

ОГС Отдел главного сварщика

ОГМ Отдел главного металлурга

ЭТД Электронная техническая документация

КД Конструкторская документация

ТД Технологическая документация

ПиУПП Планирование и управление производственными процессами

ППР Планово-предупредительные работы

CRM Customer Relationship Management - система управления

взаимоотношениями с клиентами SCM Supply Chain Management — системы управления цепочками

поставок

KPI Ключевые показатели эффективности (англ. Key Performance

Indicators)

ЕАМ Enterprise Asset Management System - система управления

основными фондами ТОиР Техническое обслуживание и ремонт

КБ Конструкторское бюро

ТКП Технико-коммерческое предложение

ИС Информационная система

ПрПО Прикладное программное обеспечение

SDLC System Development Life Cycle

PMBOK Project Management Body of Knowledge

КИС Комплексная информационная система

ТНП Товары народного потребления

WMS Warehouse Management System

ОПиДП Оперативное планирование и диспетчеризация производства

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Прогноз научно-технологического развития Российской Федерации на период до 2030 года» (утв. Правительством РФ 03.01.2014 г). - Текст : электронный // Информационно-правовой портал «Гарант.ру» : [сайт]. - 2020. -URL: https://www.garant.rn/prodiicts/ipo/prime/doc/70484380/ (дата обращения: 20.09.2020).

2. Судов, Е. В. Интегрированная поддержка жизненного цикла машиностроительной продукции. Принципы. Технологии. Методы. Модели / Е. В. Судов. - Москва : Издательский дом МВМ, 2003. - 264 с.

3. Кривошеев, И. А. Внедрение компонентов CALS-технологии в авиадвигателестроении: проблемы и перспективы / И. А. Кривошеев. - Текст : электронный // Наука и образование : научное издание МГТУ им. Н. Э. Баумана. -2005. - № 3. - URL: http://engineering-science.rn/doc/50822.html (дата обращения: 10.11.2020).

4. Кульга, К. С. Модели и методы создания интегрированной информационной системы для автоматизации технической подготовки и управления авиационным и машиностроительным производством / К. С. Кульга, И. А. Кривошеев. - Москва : Машиностроение, 2011. - 377 с.

5. Черепашков, А. А. Компьютерные технологии, моделирование и автоматизированные системы в машиностроении / А. А. Черепашков, Н. В. Носов. -Санкт-Петербург : Проспект науки, 2018. - 592 с.

6. Как идет цифровая трансформация производственных компаний. Исследование компании Tech-Clarity. - Текст : электронный // CAD/CAM/CAE Observer : информационно-аналитический журнал. - 2019. - № 1 (125). - С. 40^13. -URL: http://www.cadcamcae.lv/N125/40-43.pdf (дата обращения: 23.11.2019).

7. Четвертая промышленная революция. Целевые ориентиры развития промышленных технологий и инноваций. - Текст : электронный // World Economic Forum : [сайт]. -2020. - URL: https://clck.ru/GAgzX (дата обращения: 10.11.2020).

8. Паспорт научной специальности 05.13.12 Системы автоматизации проектирования. - Текст : электронный // ВАК РФ: [сайт]. URL: http://http://arhvak.minobrnauki.gov.m/web/giiest/316 (дата обращения: 20.06.2021).

9. Обзор финансовых показателей компании Dassault Systèmes. - Текст : электронный // CAD/CAM/CAE Observer : информационно-аналитический журнал. -2019. - № 3 (127). - С. 6-11. - URL: http://www.cadcamcae.lv/N127/06-ll.pdf (дата обращения: 23.11.2019).

10. Плоды подписки в Autodesk. Обзор финансовых показателей компании Autodesk, Inc. - Текст : электронный // CAD/CAM/CAE Observer : информационно-аналитический журнал. - 2019. - № 2 (126). - С. 6-12. - URL: http://www.cadcamcae.lv/N126/06-12.pdf (дата обращения: 23.11.2019).

11. Комплексные решения для машиностроения. - Текст : электронный // Аскон : компания : [сайт]. - 2013. - URL: http://machineiy.ascon.rn/solutions/ (дата обращения: 12.12.2013).

12. Autodesk : компания : [сайт]. - URL: http://www.autodesk.rn/ (дата обращения: 12.12.2013). - Текст : электронный.

13. Dassault Systèmes : компания : [сайт]. - URL: https://www.3ds.com/ru/ (дата обращения: 20.12.2019). - Текст : электронный.

14. Siemens PLM Software : компания : [сайт]. - URL: http://www.plm.automation.siemens.com/rn (дата обращения: 12.11.2013). - Текст : электронный.

15. РТС Incorporated (Parametric Technology Corporation) : [website], -URL: http://www.ptc.com/ (date of treatment: 12.11.2013). - Text : electronic.

16. Isiad : портал новостей о САПР/PLM : [сайт]. - URL: http://isicad.rn/ (дата обращения: 12.01.2016). - Текст : электронный.

17. САПР и графика : журнал : [сайт]. - URL: http://sapr.rn/ (дата обращения: 12.11.2015). - Текст : электронный.

18. CAD/CAM/CAE Observer : научно-практический журнал : [сайт]. -URL: http://www.cadcamcae.lv/ (дата обращения: 02.02.2013). - Текст : электронный.

19. Аскон-Самара : разработка компьютерного программного обеспечения : [сайт]. - URL: https://www.ascon-samara.rn/ (дата обращения: 02.02.2020). - Текст : электронный.

20. АйтиКонсалт : группа компаний : [сайт]. - URL: http://www.gk-it-consult.ru/ (дата обращения: 02.02.2020). - Текст : электронный.

21. Самойлов, П. А. Применение подходов моделирования динамических процессов к задачам разработки и внедрения организационно-технических автоматизированных систем / П. А. Самойлов, А. А. Черепашков // Динамика и виброакустика машин : материалы третьей международной научно-технической конференции. - Самара : Самарский университет, 2016. - С. 68-70.

22. Cherepashkov, A. A. Modeling and analysis of the effectiveness of dynamic models of complex automated systems of machine-building production / A. A. Cherepashkov, R A. Samoylov. - Text : [electronic] // MATEC Web of Conferences : [website], - 2018. - Vol. 224. - P. 1-6. - URL: https://doi.org/10.1051/matecconf/201822402053 (date of treatment: 06.11.2020).

23. Самойлов, П. А. Виртуальные предприятия в проектах внедрения интегрированных машиностроительных САПР / П. А. Самойлов, А. А. Черепашков // Международная конференция «Современные направления и перспективы развития технологий обработки и оборудования в машиностроении» (International conference on modem trends in manufacturing technologies and equipment -ICMTMTE 2019)», 9-13 сент. 2019 г., Севастополь.

24. Самойлов, П. А. Использование «8»-образных графиков в задачах управления процессами разработки и внедрения интегрированных САПР / П. А. Самойлов, А. А. Черепашков // Проблемы и перспективы развития двигателестроения : материалы докладов международной научно-технической конференции. - Самара : Самарский университет, 2016 . - С. 77-78.

25. Самойлов, П. А. Проблематика разработки и внедрения комплексных решений автоматизации технической подготовки машиностроительного производства / П. А. Самойлов, А. А. Черепашков // Компьютерная интеграция производства и ИПИ-технологии : материалы всероссийской научно-практической конференции. - Оренбург : ОГУ, 2017. - С. 118-121.

26. Черепашков, А. А. Анализ проблем проектов внедрения комплексных автоматизированных систем промышленного назначения / А. А. Черепашков, П. А. Самойлов // Компьютерная интеграция производства и ИПИ-технологии : сборник материалов IX всероссийской конференции с международным участием. -Оренбург : Оренбургский государственный университет, 2019. - С. 90-93.

27. Норенков, И. П. Краткая история вычислительной техники и информационных технологий / И. П. Норенков. - Текст : электронный // Наука и образование : научное издание МГТУ им. Н. Э. Баумана. - 2005. - № 9. - URL: http://technomag.edu.rn/doc/55984.litml (дата обращения: 18.08.13).

28. Норенков, И. П. Информационная поддержка наукоемких изделий. CALS-технологии / И. П. Норенков, П. К. Кузьмик. - Москва : Издательство МГТУ им. Баумана, 2002. - 320 с.

29. Шпур, Г. Автоматизированное проектирование в машиностроении : перевод с немецкого Г. Д. Волковой и Ю. В. Найдина / Г. Шпур, Ф. Краузе. -Москва : Машиностроение, 1988. - 648 с.

30. Кондаков, А. И. САПР технологических процессов : учебник для студентов высших учебных заведений / А. И. Кондаков. - Москва : Академия, 2007.-272 с.

31. Корячко, В. П. Теоретические основы САПР / В. П. Корячко, В. М. Курейчик, И. П. Норенков. - Москва : Энергоатомиздат, 1987. - 255 с.

32. Weisberg, D. Е. The Engineering Design Revolution. / D. E. Weisberg. -Text : electronic. - URL: http://www.cadhistoiy.net (date of treatment: 16.02.2013).

33. Massachusetts Institute of Technology : [website], - URL: http://www.mit.edu/ (10.02.2015). - Text : electronic.

34. Форрестер, Д. Мировая динамика / Д. Форрестер. - Москва : ACT, 2006.-384 с.

35. Форрестер, Д. Основы кибернетики предприятия (Индустриальная динамика) / Д. Форрестер. - Москва : Прогресс, 1971. - 340 с.

36. ГОСТ 23501.101-87. Системы автоматизированного проектирования. Основные положения : государственный стандарт Союза ССР : дата введения : 1988-06-30 / Государственный комитет СССР по стандартам. - Изд. официальное. -Москва : Издательство стандартов, 1987. - 11 с.

37. ГОСТ 23501.108-85. Системы автоматизированного проектирования. Классификация и обозначения : государственный стандарт Союза ССР : дата введения : 1986-01-01 / Государственный комитет СССР по стандартам. - Изд. официальное. - Москва : Издательство стандартов, 1985. - 15 с.

38. ГОСТ 34.003-90. Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Термины и определения : межгосударственный стандарт : дата введения : 1992-01-01 / Государственный комитет СССР по управлению качеством продукции и стандартам. - Изд. официальное. - Москва : Издательство стандартов, 1991. -23 с.

39. ГОСТ 34.601-90. Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Стадии создания : межгосударственный стандарт : дата введения : 1992-01-01 / Государственный комитет СССР по управлению качеством продукции и стандартам. - Изд. официальное. - Москва : Издательство стандартов, 1991. - 11 с.

40. Российская энциклопедия CALS. Авиационно-космическое машиностроение / под редакцией А. Г. Братухина. - Москва : ОАО «НИЦ АСК», 2008. - 608 с.

41. Зильбербург, JI. И. Реинжиниринг и автоматизация технологической подготовки производства в машиностроении / JI. И. Зильбербург, В. И. Молочник, Е. И. Яблочников. - Санкт-Петербург : Компьютербург, 2003. - 152 с.

42. Ковшов, А. Н. Информационная поддержка жизненного цикла изделий машиностроения: принципы, системы и технологии CALS/ИПИ / А. Н. Ковшов,

Ю. Ф. Назаров, И. М. Ибрагимов, А. Д. Никифоров. - Москва : Академия, 2007. -304 с.

43. Колчии, А. Ф. Управление жизненным циклом продукции /

A. Ф. Колчии, М. В. Овсянников, А. Ф. Стрекалов, С. В. Сумароков. - Москва : Анахарсис, 2002. - 304 с.

44. Левин, А. И. Концепция развития CALS-технологий в промышленности России / А. И. Левин, Е. В. Судов, В. В. Барабанов, А. Н. Давыдов. - Москва : ВИМИ, 2002. - 127 с.

45. Павлов, В. В. Структурное моделирование в CALS-технологиях /

B. В. Павлов ; Институт конструкторско-технологической информатики РАН. -Москва : Наука, 2006. - 307 с.

46. Сердюк, А. И. Метод циклограмм в исследовании гибких производственных ячеек. Модели и алгоритмы : монография / А. И. Сердюк, Р. Р. Рахматуллин, А. П. Зеленин. - Оренбург : ГОУ ОГУ, 2009. - 208 с.

47. Яблочников, Е. И. ИПИ-технологии в приборостроении : учебное пособие / Е. И. Яблочников, В. И. Молочник, А. А. Миронов. - Санкт-Петербург: СПбГУ ИТМО, 2008. - 128 с.

48. Соломенцев, Ю. М. Информационно-вычислительные системы в машиностроении (CALS-технологии) / Ю. М. Соломенцев, В. Г. Митрофанов, В. В. Павлов, А. В. Рыбаков. - Москва : Наука, 2003. - 29 с.

49. Левин, Д. Энциклопедия PLM / Д. Левин, В. Малюх, Д. Ушаков. -Новосибирск : Издательский дом «АЗИЯ», 2008. - 445 с.

50. Голованов, Н. Н. Геометрическое моделирование / Н. Н. Голованов. -Москва : Издательство физико-математической литературы, 2002. - 472 с.

51. ГОСТ Р ИСО 10303-1-99. Системы автоматизации производства и их интеграция. Представление данных об изделии и обмен этими данными. Ч. 1. Общие представления и основополагающие принципы : государственный стандарт Российской Федерации : дата введения : 2000-07-01 / Госстандарт России. - Изд. официальное. - Москва : Издательство стандартов, 1999. - 17 с.

52. Р 50.1.031-2001. Информационные технологии поддержки жизненного цикла продукции. Терминологический словарь. Ч. 1. Стадии жизненного цикла продукции : рекомендации по стандартизации : дата введения : 2002-07-01 / Госстандарт России. - Изд. официальное. - Москва : Издательство стандартов, 2001. - 32 с.

53. Р 50.1.028-2001. Информационные технологии поддержки жизненного цикла продукции. Методология функционального моделирования : рекомендации по стандартизации : дата введения : 2002-07-01 / Госстандарт России. - Изд. официальное. - Москва : Издательство стандартов, 2001. - 98 с.

54. Портал машиностроения : [сайт]. - URL: http://www.mashportal.ru/ (дата обращения: 12.11.2019). - Текст : электронный.

55. ГОСТ Р ИСО 9000-2015. Системы менеджмента качества. Основные положения и словарь : национальный стандарт Российской Федерации : дата введения : 2015-11-01 / Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии. - Изд. официальное. - Москва : Издательство стандартов, 2015. - 95 с.

56. Моделирование бизнеса — IDEF, UML, ARIS. - Текст : электронный // Business Analysis : [сайт]. - 2020. - URL: https://analytics.infozone.pro/business-modeling-idef-uml-aris/ (дата обращения: 07.11.2020).

57. Хаммер, М. Реинжиниринг корпорации: Манифест революции в бизнесе / М. Хаммер, Д. Чампи ; перевод с английского Ю. Е. Корнилович. -Москва : Манн, Иванов и Фербер, 2011. - 288 с.

58. Dankwort, С. W. Engineers' САх education - it's not only CAD / С. W. Dankwort, R. Weidlich, B. Guenther, J. E. Blaurock // Computer-Aided Design. -2004. - № 36. - P. 1439-1450.

59. nOJIHHOM:MDM - новое решение для управления нормативно-справочной информацией промышленного предприятия. - Текст : электронный // CAD/CAM/CAE Observer : информационно-аналитический журнал. - 2018. - № 3 (119). - С. 42-43. - URL: http://www.cadcamcae.lv/N119/42-43.pdf (дата обращения: 23.11.2019).

60. Advanced Planning and Scheduling с позволяет более эффективно координировать производственные процессы : Siemens Industry Software : [сайт]. -2020. - URL: https://www.plm.automation.siemens.com/global/rn/products/manufacturing-operations-center/preactor-aps.html Siemens Digital Industries Software (дата обращения: 07.11.2020).

61. Самойлов, П. А. Как автоматизировать машиностроительное предприятие / П. А. Самойлов. - Текст : электронный // Isicad : [сайт]. — 2019. — URL: http://isicad.m/iTi/articles.php?article_num=20609/ (дата обращения: 15.10.2019).

62. Самойлов, П. А. ИТ для планирования производства в российских реалиях: отраслевой опыт / П. А. Самойлов. - Текст : электронный // Isicad : [сайт]. - 2019. - URL: http://isicad.m/m/articles.php?article_num=20382 / (дата обращения: I5.l0.20l9).

63. Тимофеев, А. Н. Почему падают ИТ-проекты? / А. Н. Тимофеев. -Текст : электронный // Практика проектирования систем : научно-образовательный журнал. - 2017. - С. 2-12. - URL: https://reqcenter.pro/why-it-fails (дата обращения: 20.03.2019).

64. ГОЛЬФСТРИМ - Система автоматизированного управления дискретным позаказным производством. - Текст : электронный // Аскон : компания : [сайт]. - 2013. - URL: https://ascon.ru/products/1206/review// (дата обращения: 05.02.2013).

65. Оперативное планирование производства. APS-система ORTEMS. -Текст : электронный // Columbus : [сайт]. - 2019. - URL: https://www.columbusglobal.eom/m/partner/ortems (дата обращения: 15.10.2019).

66. MES система ФОБОС. - Текст : электронный // Исполнительные производственные системы FobosMes.ru : [сайт]. - 2019. - URL: http://www.fobos-mes.m/fobos-system/fobos-MES-system.html (дата обращения: 15.10.2019).

67. Модуль SAP РР «Производственное планирование». -Текст : электронный // Политик : Информационные технологии и консалтинг : [сайт]. - 2019. - URL: http://www.itctg.rn/solutions/sap-pp (дата обращения: 15.10.2019).

68. TAdviser : издание о технологиях корпоративной информатизации -портал выбора технологий и поставщиков : [сайт]. - URL: https://www.tadviser.rn/ (дата обращения: 09.11.2020). - Текст : электронный.

69. Консорциум «РазвИТие» заявил о планах по созданию тяжелого PLM-комплекса. - Текст : электронный // CAD/CAM/CAE Observer : информационно-аналитический журнал. - 2019. - № 3 (119). - С. 42-43. - URL: http://www.cadcamcae.lv/N127/12.pdf (дата обращения: 10.11.2020).

70. Тимошин, A. 1C:PDM Управление инженерными данными» 2.0 PLM / А. Тимошин. - Текст : электронный // САПР и графика : журнал. - 2009. - № 3. -URL: https://sapr.rn/article/20l45 (дата обращения: 15.10.2019).

71. Филатов, А. Н. Электронный технический документооборот конструкторской документации как основа единого информационного пространства предприятия аэрокосмической отрасли / А. Н. Филатов, И. В. Никашина, В. А. Комаров // Известия Самарского научного центра РАН. -2013. - Т. 15. - № 6 (4)(39). - С. 4-16.

72. Группа Компаний АйтиКонсалт завершила проект автоматизации подготовки и управления производством на предприятии «Технология». -Текст : электронный // Isicad : [сайт]. - 2019. - URL: http://isicad.m/m/news.php?news= 17002 (дата обращения: 15.10.2019).

73. Черепашков, А. А. Моделирование процессов КТПП машиностроительного завода в среде учебно-научного виртуального предприятия / А. А. Черепашков // Известия Самарского научного центра РАН. - Самара : Издательство СНЦ РАН, 2010. - Т. 12. - № 1(2). - С. 619-622.

74. Разработка методологии анализа рынка компьютерного инжиниринга и ее практическая апробация. - Текст: электронный // Центр стратегических разработок. Северо-запад : [сайт]. - 2019. - URL: http://www.csr-nw.ru/proj ects/2014/razrabotka_metodologii_analiza_iynka_komp_yuternogo_inzhiniri nga/(дата обращения 15.10.2019).

75. ГОСТ Р 15.201-2000. Система разработки и постановки продукции на производство. Продукция производственно-технического назначения. Порядок

разработки и постановки продукции на производство : государственный стандарт Российской Федерации : дата введения 2001-01-01 / Госстандарт России. - Изд. официальное. - Москва : Издательство стандартов, 2003. - 11 с.

76. ГОСТ Р ИСО 11442-2014. Техническая документация на продукцию. Управление документацией : национальный стандарт Российской Федерации : дата введения 2016-01-01 / Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии. - Изд. официальное. - Москва : Стандартинформ, 2015.-13 с.

77. ГОСТ 2.001-2013. Единая система конструкторской документации. Общие положения : межгосударственный стандарт : дата введения 2014-06-01 / Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии. - Изд. официальное. - Москва : Стандартинформ, 2014. - 9 с.

78. ГОСТ 2.101-68. Единая система конструкторской документации. Виды изделий : межгосударственный стандарт : дата введения 1971-01-01 / Комитет стандартов, мер и измерительных приборов при Совете Министров СССР. - Изд. официальное. - Москва : Стандартинформ, 2006. - 3 с.

79. ГОСТ 2.102-2013 ЕСКД. Виды и комплектность конструкторских документов : межгосударственный стандарт : дата введения 2014-06-01 / Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии. - Изд. официальное. - Москва : Стандартинформ, 2014. - 8 с.

80. ГОСТ 2.103-2013 ЕСКД. Стадии разработки : межгосударственный стандарт : дата введения 2015-07-01 / Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии. - Изд. официальное. - Москва : Стандартинформ, 2015.-6 с.

81. ГОСТ 2.501-13 ЕСКД. Правила учета и хранения : межгосударственный стандарт : дата введения 2014-06-01 / Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии. - Изд. официальное. - Москва : Стандартинформ, 2014. - 25 с.

82. ГОСТ 2.503-2013 ЕСКД. Правила внесения изменений : межгосударственный стандарт : дата введения 2014-06-01 : Федеральное агентство

по техническому регулированию и метрологии. - Изд. официальное. - Москва : Стандартинформ, 2014. - 28 с.

83. ГОСТ 2.051-2013. Единая система конструкторской документации. Электронные документы. Общие положения : межгосударственный стандарт : дата введения 2014-06-01 / Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии. - Изд. официальное. - Москва : Стандартинформ, 2014. - Юс.

84. ГОСТ 2.052-2006. Единая система конструкторской документации. Электронная модель изделия. Общие положения : межгосударственный стандарт : дата введения 2006-09-01 / Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии. - Изд. официальное. - Москва : Стандартинформ, 2006.- 15 с.

85. ГОСТ 2.053-2013. Единая система конструкторской документации. Электронная структура изделия. Общие положения : межгосударственный стандарт : дата введения 2014-06-01 / Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии. - Изд. официальное. - Москва : Стандартинформ, 2014,- 12 с.

86. ГОСТ 2.610-2006. ЕСКД. Правила выполнения эксплуатационных документов : межгосударственный стандарт : дата введения 2006-09-01 / Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии. - Изд. официальное. - Москва : Стандартинформ, 2006. - 40 с.

87. ГОСТ 2.511-2011. ЕСКД. Правила передачи электронных конструкторских документов. Общие положения : межгосударственный стандарт : дата введения 2012-01-01 / Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии. - Изд. официальное. - Москва : Стандартинформ, 2011.-11 с.

88. ГОСТ 2.512-2011. ЕСКД. Правила выполнения пакета данных для передачи электронных конструкторских документов. Общие положения : межгосударственный стандарт : дата введения 2012-01-01 / Федеральное агентство

по техническому регулированию и метрологии. - Изд. официальное. - Москва : Стандартинформ, 2011. - 11 с.

89. ГОСТ 2.611-2011. ЕСКД. Электронный каталог изделий. Общие положения : межгосударственный стандарт : дата введения 2012-01-01 / Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии. - Изд. официальное. - Москва : Стандартинформ, 2012. - 26 с.

90. ГОСТ 2.612-2011. ЕСКД. Электронный формуляр. Основные положения и общие требования : межгосударственный стандарт : дата введения 2012-01-01 / Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии. - Изд. официальное. - Москва : Стандартинформ, 2011. - 22 с.

91. ГОСТ 3.1001-2011. Единая система технологической документации. Общие положения : межгосударственный стандарт : дата введения 2012-01-01 / Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии. - Изд. официальное. - Москва : Стандартинформ, 2011. - 10 с.

92. ГОСТ 3.1102-2011. ЕСТД. Стадии разработки и виды документов. Общие положения : межгосударственный стандарт : дата введения 2012-01-01 / Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии. - Изд. официальное. - Москва : Стандартинформ, 2011. - 9 с.

93. ГОСТ 3.1103-2011. ЕСТД. Основные надписи. Общие положения : межгосударственный стандарт : дата введения 2012-01-01 / Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии. - Изд. официальное. - Москва : Стандарт-информ, 2011.-23 с.

94. ГОСТ 3.1105-2011. ЕСТД. Формы и правила оформления документов общего назначения : межгосударственный стандарт : дата введения 2012-01-01 / Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии. - Изд. официальное. - Москва : Стандартинформ, 2011. - 25 с.

95. ГОСТ 3.1116-2011. ЕСТД. Нормоконтроль : межгосударственный стандарт : дата введения 2012-01-01 / Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии. - Изд. официальное. - Москва : Стандартинформ, 2011,- Юс.

96. Standish Group 2015 Chaos Report - Q&A with Jennifer Lynch. - Text : electronic // InfoQ : [website], - 2020. - URL: https://www.infoq.com/articles/standish-chaos-2015 (date of treatment: 01.11.2020).

97. Zvegintzov, N. Frequently Begged Questions and How to Answer Them / N. Zvegintzov // IEEE Software. - 1998. - Vol. 20. - № 2. - P. 93-96.

98. Gartner : Information technology research and advisoiy company : [website], - URL: http://www.gartner.com/ (date of treatment: 12.12.2019). - Text : electronic.

99. Выполненные проекты. - Текст : электронный // АйтиКонсалт : группа компаний : [сайт]. - 2019. - URL: http://www.gk-it-consult.rn/projects/ (дата обращения 20.03.2019).

100. Туровец, О. Г. Организация производства и управление предприятием / О. Г. Туровец, М. И. Бухалков, В. Б. Родинов. - Москва : Инфра-М, 2008. - 544 с.

101. Жданов, Д. А. Моделирование организационной структуры компаний / Д. А. Жданов // Экономическая наука современной России. - 2010. - № 1. -С. 131-134.

102. ГОСТ Р ИСО 15704-2008 Промышленные автоматизированные системы. Требования к стандартным архитектурам и методологиям предприятия : национальный стандарт Российской Федерации : дата введения 2010-01-01 / Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии. - Изд. официальное. Москва : Стандартинформ, 2010. - 48 с.

103. Самойлов, П. А. Моделирование и анализ эффективности динамических моделей комплексных автоматизированных систем машиностроительного производства / П. А. Самойлов, А. А. Черепашков // Вестник современных технологий : сборник научных трудов. - Севастополь : СГУ, 2018.-Вып. №4(12).-С. 38-43.

104. Черепашков, А. А. Самойлов, П. А. Применение графоаналитических моделей в задачах анализа процессов разработки и внедрения комплексных автоматизированных систем / А. А. Черепашков, П. А Самойлов // Модели, системы, сети в экономике, технике, природе и обществе. - Пенза, 2017. -№ 2(22). - С. 268-278.

105. Cherepashkov, A. A. Modelling of dynamic processes in the problems of development and implementation of PLM systems / A. A. Cherepashkov, P. A. Samoylov//Revista Espacios.-2018.-Vol. 39.-№37.-P. 31.

106. Талленс, Я. Ф. Работа конструктора / Я. Ф. Талленс. - Ленинград : Машиностроение, 1987. -225 с.

107. Брукс, П. Метрики для управления ИТ-услугами / П. Брукс. - Москва : Альпина Бизнес Бук, 2008. - 288 с.

108. Оценка и аттестация зрелости процессов создания и сопровождения программных средств и информационных систем (ISO / IEC TR 15504 — СММ). -Москва : Книга и бизнес, 2001. - 348 с.

109. Руководство к своду знаний по управлению проектами (РМВОК Guide 3rd edition ): PMI, 2009. - 586 с.

110. ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-2010 Информационная технология. Системная и программная инженерия. Процессы жизненного цикла программных средств : национальный стандарт Российской Федерации : дата введения 2012-03-01 / Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии. - Изд. официальное. - Москва : Стандартинформ, 2011. - 99 с.

111. ГОСТ Р ИСО 1006-2019 Руководящие указания по менеджменту качества в проектах : национальный стандарт Российской Федерации : дата введения 2020-10-01 : Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии. - Изд. официальное. - Москва : Стандартинформ, 2019.-31 с.

112. Keen, S. Russian Sanctions - a guide for EU businesses / S. Keen, T. Stocker. - Text : electronic // PinsentMasons : [website], - 2019. - URL: https://www.pinsentmasons.com/out-law/guides/mssian-sanctions-guide-eu-businesses (date of treatment: 10.12.2019).

113. Bespoke Vs COTS. - Text : [electronic] // Blueberry Systems, Ltd : [website],-2019.-URL:

http://www.bluebeiTysystems.co.uk/Resources/WhitePapers/BespokeVsCommercialOff -The-Shelf.aspx (date of treatment: 18.12.2019).

114. Autodesk создает новый тип партнерской сети в России. - Текст : электронный // Isiad : портал новостей о САПР/PLM : [сайт]. - 2018. - URL: http://isicad.m/m/news.php?news=18379 (дата обращения: 18.03.2018).

115. Басс, JI. Архитектура программного обеспечения на практике / JI. Басс, П. Клементе, Р. Кацман. - Санкт-Петербург : Питер, 2005. - 575 с.

116. Уокер, Р. Управление проектами по созданию программного обеспечения / Р. Уокер. - Москва : Лори, 2007. - 424 с.

117. Брукс, Ф. Мифический человеко-месяц, или Как создаются программные системы / Ф. Брукс, X. Чапел. - Москва : Символ-Плюс, 2010. - 296 с.

118. Dischave, D. A. Waterfall System Development Methodology... Seriously? / D. A. Dischave. - Text : electronic // Get: Clobal Enterprise Technology : [website], -2012.-17 Sept.-URL:

https://web.archive.org/web/2014070211355 l/http://get.syr.edu/news_alt.aspx?recid=40 1 (date of treatment: 10.11.2020).

119. Тимофеев, A. H. Мифический Waterfall / A. H. Тимофеев. - Текст : электронный // Практика проектирования систем : научно-образовательный журнал. - 2016. - 11 июля. - С. 20-30. - URL: http://reqcenter.pro/waterfall-myths/ (дата обращения: 10.12.19).

120. Thomas Alva. Ещё раз про семь основных методологий разработки. -Текст : электронный // Habr : [сайт]. - 2020. - URL: https://habr.com/rn/company/edison/blog/269789/ (дата обращения: 10.11.2020).

121. Репин, В. В. Процессный подход к управлению. Моделирование бизнес-процессов / В. В. Репин, В. Г. Елиферов. - Москва : Манн, Иванов и Фербер, 2013.-544 с.

122. Семёнычев, В. К. Идентификация экономической динамики на основе моделей авторегрессии. - Самара : AHO «Издательство СНЦ РАН», 2004. - 243 с.

123. Комаров, В. А. Модели оценки ускорения проектно-конструкторских работ в наукоемком машиностроении за счет распараллеливания итерационных процессов разработки / В. А. Комаров, M. Е. Кременецкая, А. В. Соллогуб,

А. Н. Филатов // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета. - 2010. - № 4 (24). - С. 224-231.

124. Naur,P. Software Engineering / P.Naur, B.Randell // Report on a conference sponsored by the NATO Science Committee. - Garmisch, Germany, 7-11 Oct., 1968.

125. Buxton , N. Software Engineering Techniques / N. Buxton, B. Randell // Report on a conference sponsored by the NATO Science Committee. - Rome, Italy, 27-31 Oct. 1969.

126. Whitty, S. J. THEPMBOKCODE / S. J. Whitty, M.F. Schulz // 20th IPMA World Congress on Project Management, 2006. - P. 466-472.

127. Dietz, P. Strategies for Product Knowledge Management and Feedback to Design - Application Examples / P. Dietz, S. Penschke, A. Ort // 2nd Workshop on Product Knowledge Sharing and Integration (ProKSI). - Sophia Antipolis, France, 1997.

128. Terdalkar, S. S. Graphically driven interactive finite element stress reanalysis for machine elements in the early design stage / S.S. Terdalkar, J.J. Rencis // Finite Elements in Analysis and Design. - Vol. 42. - № 10. - June 2006. - P. 884-899.

129. Arnold, D. Fitting a Logistic Curve to Data / D. Arnold // College of the Redwoods, working material, 2002. - URL: http://online.redwoods.cc.ca.us/instmct/damold

130. Pearl R., Reed L. J. On the rate of growth of the population of the United States since 1790 and its mathematical representation / R. Pearl, L. J. Reed // Proceedings of the National Academy of Science USA 6, 1920. - P. 275-288.

131. Verhulst, P. F. Notice sur la loi que la population suit dans son accroissement / P. F. Verhulst // Correspondance Mathématique et Physique publiée par A. Quetelet, 10, 1838. - P. 113-121.

132. Филатов, A. H. Разработка методов и моделей параллельного нисходящего проектирования ракетно-космической техники в едином информационном пространстве предприятия : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук : специальность 05.07.02 «Проектирование, конструкция и производство летательных аппаратов» : Филатов Александр Николаевич ; Самарский государственный аэрокосмический университет им. С. П. Королева (национальный исследовательский университет). - Самара, 2014.

ПРИЛОЖЕНИЕ А Примеры реализации проектов комплексной автоматизации процессов КТПП и ОПиДП

1) Гетерогенное решение на основе программно-методических модулей

отечественных производителей

ЭТАПЫ РАБОТ И КЛЮЧЕВЫЕ ДОКУМЕНТЫ

Проведение предпроектного обследования, подготовка отчета и концепции внедрения программного комплекса

Внедрение справочников МиС и СИ, разработка регламентов, обучение