Разработка моделей организации опытного производства приборных комплексов на основе технико-экономического проектирования тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.22, кандидат технических наук Джафаров Ариф Мехди оглы

• Джафаров Ариф Мехди оглы
• кандидат технических наук
• 2008

Оглавление диссертации кандидат технических наук Джафаров Ариф Мехди оглы

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ.

1. ХАРАКТЕРИСТИКА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ

КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО АНАЛИЗА

ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ОРГАНИЗАЦИИ ОПЫТНОГО

ПРОИЗВОДСТВА. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Модель функционирования системы автоматизированного формирования расчетно-аналитических документов конструкторско-технологического и производственного назначения.

1.2. Характеристика методики проектирования маршрутной технологии изготовления объектов производства на основе классификаторов типовых технологических операций.

1.3. Анализ методики автоматизированного расчета потребности материа- ! лов на базе проведения конструкторско-технологического анализа.

1.4. Анализ методики определения норм гарантированных и страховых запасов материалов в опытном производстве.

1.5. Анализ достоинств и недостатков системы конструкторско-технологического анализа при организации опытного производства. Постановка задач исследований.

2. РАЗРАБОТКА МОДЕЛЕЙ ОРГАНИЗАЦИИ ОПЫТНОГО ПРОИЗВОДСТВА ПРИБОРНЫХ КОМПЛЕКСОВ НА ОСНОВЕ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПО МЕТОДОЛОГИИ ФУНКЦИОНАЛЬНО-СТОИМОСТНОЙ ИНЖЕНЕРИИ.

2.1. Разработка моделей организации опытного производства для изготовления приборных комплексов на основе автоматизированной дифференциации объектов по уровням вхождения.

2.2. Разработка модели организации опытного производства приборных комплексов в условиях действия автоматизированной системы конструкторско-технологического анализа.

2.3. Разработка метода технико-экономического проектирования процессов организации опытного производства на основе функционально-стоимостной инженерии.

2.4. Математическая интерпретация аналитических выражений качественных оценок технологического совершенства конструкции приборных комплексов для организации их опытного производства . 66 2.5. Разработка методики для оценки технического совершенства и рациональности конструкции приборных комплексов на основе автоматизированной системы технико-экономического проектирования

3. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОРГАНИЗАЦИИ ОПЫТНОГО ПРОИЗВОДСТВА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИХ РАЗРАБОТОК АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ТЕХНИКО-ЭКО

НОМИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ И КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО АНАЛИЗА.

3.1. Анализ процедур совершенствования организационно-технической структуры системы организации опытного производства в условиях функционирования автоматизированной системы конструкторско-технологического анализа (АСКТА).

3.2. Методика моделирования системы организации опытного производства на уровне функций «конструкторско-технологический анализ проектируемых объектов производства» и «Обеспечение технологичности конструкции».

3.3. Оценка показателя валидности системы организации опытного производства по эффекту опережающей информации.

3.4. Метод описания системных показателей проектных процедур организации опытного производства в условиях функционирования систем автоматизации технико-экономического проектирования и конструкторско-технологического анализа.

4. АДАПТАЦИЯ МОДЕЛЕЙ ПРОЦЕССОВ ОРГАНИЗАЦИИ ОПЫТНОГО ПРОИЗВОДСТВА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДОЛОГИИ ФУНКЦИОНАЛЬНО-СТОИМОСТНОЙ ИНЖЕНЕРИИ. РАСЧЕТ

ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАЗРАБОТОК.

4.1. Аналитические решающие правила многокритериальной оптимизации системы организации опытного производства в условиях функционирования АСТЭП и АСКТА.

4.2. Расчет экономической эффективности от адаптации методики организации опытного производства приборных комплексов в условиях функционирования АСТЭП и АСКТА.

4.3. Расчет экономической эффективности от адаптации и внедрения автоматизированных систем технико-экономического проектирования и конструкторско-технологического анализа, поставленных в системе ЦКЮКАрЫсз.

4.4. Расчет норм времени на разработку управляющих программ для электроэрозионных программ для электроэрозионных станков с ЧПУ при организации опытного производства приборного комплекса.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка моделей организации опытного производства приборных комплексов на основе технико-экономического проектирования»

Современная промышленная система развивается в условиях жесткой конкуренции, и развитие ее идет в нескольких направлениях — это: существенное повышение качества продукции; сокращение времени обработки на новейшем оборудовании за счет технических усовершенствований деталей и узлов;. повышение интеллектуальной оснащенности машиностроительных (в том числе - опытного) производств с использованием высокоэффективных автоматизированных систем и др. Согласно статистических данных, каждые 7-И 0 лет развития науки и техники характеризуются значительным усложнением технических систем и объектов в два и более раза. Учитывая, что период освоения новых производственно-технологических процессов в приборостроении составляет значительный период от 5 и более лет, а эффективность сборочных и испытательных процессов, растет и того медленнее, то главным резервом повышения показателей экономической эффективности опытного производства остается совершенствование организации и повышение степени автоматизации производственных процессов с использованием автоматизированного управления производственно-технологическими, технико-экономическими и организационными процессами. Поэтому современная стратегия развития приборостроительного производства во всем цивилизованном мире предполагает создание принципиально новых методов и приемов организации производства: с существенным повышением уровня автоматизации проектирования технико-экономических, производственно- технологических процессов и управления этими процессами на основе совершенствования систем обработки информации, экономико-математического априорного моделирования с целью обеспечения выпуска высококачественной продукции в заданные сроки при минимальных затратах.

Для достижения целей социально-экономического развития приборостроительного производства (особенно трудоемкого и высокотехнологичного) необходим целый комплекс мероприятий, обеспечивающих: совершенствование принципов организации опытного производства и методов его планирования с использованием современных автоматизированных систем проектирования и управления производственно-технологическими и организационными процессами на основе априорного экономико-математического их моделирования; внедрения новых и совершенствование существующих производственно-технологических и технико-экономических процессов; повышение уровня автоматизации проектирования, планирования труда и организации производства и управления.

Но автоматизация процессов, проектирования, планирования труда, управления и организации производства приводит к необходимости- пересмотра многих традиционных понятий и подходов, например, с позиции теории систем, функционально-стоимостной инженерии, функционально-стоимостного анализа, так как вся производственная система в совокупности с системами автоматизации.относится к сложным динамическим системам, в. которых принятие технологических и управленческих решений в процессе их функционирования осуществляется в условиях априорной неопределенности [1, 2, 3, 9, 11]. Это связанно со стохастической неопределенностью выходных параметров, и недостаточной информацией о возмущающих факторах, влияющих на стабильность и точность функционирования производственной системы приборостроительного производства.

Стохастическую неопределенность можно уменьшить разработкой априорных экономико-математических моделей со взаимоувязкой компонентов производственной и автоматизированной систем управления, представляющих собой зависимости между производственно-технологическими и управленческими параметрами. Поэтому с функционально-экономической точки зрения (основываясь, на методологии функционально-стоимостной инженерии) производственная, равно как и поддерживающие - автоматизированные системы, должны реализовывать исходный производственно-технологический процесс в виде процедур взаимодействия материального, информационного, энергетического и финансового потоков.

Следовательно, при разработке и совершенствовании системы организации опытного производства (СООП), а вместе с ней - производственно-технологических, организационных и управленческих процессов возникают проблемы, меньше связанные с рассмотрением свойств и законов функционирования элементов, а больше с выбором наилучшей (оптимальной) структуры, оптимальной организации взаимодействия элементов системы, определения оптимальных режимов функционирования, учетом влияния, внешней среды на основе априорного экономико-математического моделирования их внутреннего состава и связей по проектно-производственной цепи - это «исследование-проектирование-производство».

В этой связи вырисовывается главное - возникновение первостепенной важности проблемы совершенствования системы организации опытного производства, с точки зрения технико-экономического проектирования производственно-технологических и организационных процессов. Тогда совершенная система ООП - это все охватывающие основные аспекты организации, проектирования, производства, труда и управления на основе априорного экономико-математического моделирования и прогнозирования технико-экономических процессов. На основании выше изложенного можно констатировать, что основной целью настоящей работы ставится: разработка моделей организации опытного производства приборных комплексов на основе технико-экономического проектирования с использованием критериев функции и стоимости с позиции функциональности.

Здесь функциональность выступает как экономико-математическая категория, объединяющая несколько критериев: функцию как полезное действие, состояния или свойство; качество, надежность, эффективность, ремонтопригодность и долговечность. Здесь надежность выступает как совокупность качественных показателей, направленных на выполнение главной функции объектом или системой. Для достижения поставленной цели в работе необходимо произвести экономико-математическую взаимоувязку всех компонентов системы организации опытного производства в условиях функционирования автоматизированной системы технико-экономического проектирования и конструкторско-технологического анализа (АСТЭП и АСКТА), увязать их экономико-математические модели со стоимостными показателями, разработать оптимальные экономико-математические модели СООП со взаимоувязкой всех подсистем на основе методологии функционально-стоимостной инженерии.

Таким образом, основными задачами исследования являются:

1. Дать полную характеристику и выполнить системно-функциональный анализ АСКТА для решения задач организации опытного производства в условиях функционирования автоматизированной системы технико-экономического проектирования по методологии функционально-стоимостной инженерии.

2. Разработать модели организации опытного производства приборных комплексов на основе технико-экономического проектирования по методологии функционально-стоимостной инженерии на примере опытного производства приборного комплекса «Лесоруб-Э» по критериям функциональности, стоимости и эффективности технико-экономических процессов опытного производства, с разработкой моделей и методов описания СООП.

3. Разработать методику организации опытного производства с использованием научно-технических разработок автоматизированной системы технико-экономического проектирования и конструкторско-технологического анализа для цели снижения общей трудоемкости по циклу «. производства» проектно-производственной цепи «исследование-проектирование-производство» и совершенствования этапов «подготовка опытного производства» и «. опытное производство» по методологии функционально-стоимостной инженерии.

4. Адаптировать модели и методы организации опытного производства на основе методологии ФСИ в условиях функционирования АСТЭП и АСКТА комплексной АСУП типа ТЖЮКАрЫсз и произвести расчет экономической эффективности разработок, с целью снижения общей трудоемкости проекта на примере изделия «Лесоруб-Э» исследуемого предприятия.

Научной новизной в настоящей работе обладают следующие результаты:

1. Модели организации опытного производства для изготовления приборных комплексов на основе автоматизированной дифференциации объектов по уровням вхождения с использованием методологии функционально-стоимостной инженерии в условиях функционирования автоматизированной системы конструкторско-технологического анализа.

2. Метод технико-экономического проектирования процессов организации опытного производства на основе функционально-стоимостной инженерии в интерпретации оценок технологического совершенства конструкции приборного комплекса с разработкой методики для оценки технического совершенствования и рациональности конструкции^ в условиях функционирования АСТЭП.

3. Комплексная методика организации опытного производства с использованием научно-технических разработок автоматизированной системы технико-экономического проектирования и конструкторско-технологического анализа на уровне функций логистической цепи «исследование-проектирование-производство» с разработкой метода описания системных показателей проектных процедур СООП.

4. Метод проведения расчетов экономической эффективности, основанный на экономико-математическом моделировании процессов организации опытного производства приборных комплексов с использованием информации о конкретном штатном объекте производства по критериям функции и стоимости.

На защиту выносятся следующие разработки:

1. Методы и модели технико-экономического и экономико-математического описания системы организации опытного производства приборных комплексов на основе технико-экономического проектирования и конструкторско-технологического анализа по методологии функционально-стоимостной инженерии оценок технологического совершенства и рациональности конструкции изделий.

2. Экономико-математические модели для автоматизированного нормирования операций и переходов технологических процессов электроэрозионной обработки деталей на станках с ЧПУ и сборки приборных комплексов (на примере изделия «Лесоруб-Э»).

В первой главе приводится характеристика автоматизированной системы конструкторско-технологического анализа с целью её использования в процессах организации опытного производства приборных комплексов в условиях функционирования автоматизированной системы технико-экономического проектирования, которая позволяет усовершенствовать про-ектно-производственный цикл «исследование-проектированиепроизводство», совместив этап «. подготовка производства» с проектированием, технико-экономическим планированием, организацией опытного производства и реализацией готовых приборных комплексов; формируются задачи исследований на основе проведения патентных исследований, анализа библиографических источников; приводятся выводы по главе.

Во второй главе разрабатываются модели организации опытного производства приборных комплексов на основе разработки методов по циклу «. проектирование-производство» по методике автоматизированного проектирования технико-экономических процессов с использованием элементов методологии функционально-стоимостного анализа. Проводится описание технических процедур в виде интерпретации количественных оценок технологического совершенства конструкции приборных комплексов для организации их производства. Разработана комплексная методика-для оценки технического совершенства и рациональности конструкции приборных комплексов на основе автоматизированной системы технико-экономического проектирования по схеме «затраты-доход» или «вложение-доход» на примере штатного объекта «Лесоруб-Э»; разработан классификатор организационных и производственно-технологических признаков, и классификатор деталей и сборочных единиц в опытном производстве; формируются выводы по главе.

В третьей главе на основании проведенных исследований и экономико-математического моделирования системы организации опытного производства разработана методика организации опытного производства с использованием научно-технических разработок автоматизированной системы технико-экономического проектирования и конструкторско-технологического анализа; проведен анализ процедур совершенствования организационно-технической структуры системы организации производства в условиях функционирования. АСКТА; разработана методика моделирования системы ООП на уровне функций КТА и обеспечения технологичности конструкции; выполняется оценка показателя валидности системы ООП по эффекту опережающей информации; разрабатывается* метод описания системных показателей проектных процедур ООП в условиях функционирования АСТЭП и АСКТА с позиции функционально-стоимостной инженерии; формируются, выводы по третьей главе.

В четвертой главе описывается технология адаптации методов и методик организации опытного производства приборных комплексов на основе технико-экономического проектирования и конструкторско-технологического анализа приборных комплексов в условиях функционирования АСТЭП и АСКТА в общей комплексной АСУП, поставленной на программно-техническом комплексе - русифицированной системе ЦМОЯАрЫсз, которая используется на многих промышленных предприятиях и опытных производствах страны. По результатам исследований, экспериментов и адаптации системы ООП на исследуемом предприятии, достигнуто снижение трудоемкости и получен соответствующий экономический эффект. Все расчеты подтверждены актом о внедрении результатов исследований, экспериментов и разработок. В завершении формулируются выводы по главе.

В основных выводах и результатах к диссертации резюмируются научные и практические результаты, а также акцентируется новизна исследований и экспериментов.

В перечень литературы внесено 119 наименований библиографических источников используемых при написании настоящей работы.

В приложение вынесен акт о внедрении результатов исследования, экспериментов и разработок на предприятии ФНПЦ ОАО «НПО «Марс» и справка об использовании разработок в учебном процессе Института авиационных технологий Ульяновского государственного технического университета.

По теме диссертации опубликовано 9 научно-технических работ: статей - 7; научно-технических докладов- 2; три статьи опубликованы в специальных выпусках научно-технического сборника «Известия Самарского научного центра РАН», входящего в перечень рекомендуемых изданий ВАК России.