ТИПОВАЯ ОТРАСЛЕВАЯ АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ПЛАНИРОВАНИЯ ПРОИЗВОДСТВА НОВЫХ ИЗДЕЛИЙ РАКЕТНО - КОСМИЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ НА ОСНОВЕ ИЗДЕЛИЙ

ТИПОВАЯ ОТРАСЛЕВАЯ АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ПЛАНИРОВАНИЯ ПРОИЗВОДСТВА НОВЫХ ИЗДЕЛИЙ РАКЕТНО - КОСМИЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ НА ОСНОВЕ ИЗДЕЛИЙ – АНАЛОГОВ

А. И. Островерх, В. Н. Сычев, Е. Д. Лобов, В. Д. Костюков-Федеральное государственное унитарное предприятие «ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОСМИЧЕСКИЙ НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ЦЕНТР имени М. В. Хруничева», А. В. Цырков-Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «МАТИ» – РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени

К. Э. Циолковского

КРАТКИЙ ОБЗОР СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ.

При решении задач в различных контекстах, связанных с организационно-технологической средой производства, следует определить объект исследования, порождающую среду технологических и организационных решений и их взаимодействия при реализации производственных процессов, т.е. разработать информационную модель организационно-технологической среды производства.

Проблема создания интегрированных информационных систем, прежде всего, связана с разработкой единого методологического подхода к построению математического и информационного обеспечения автоматизированных систем.

Система математических моделей нормализующих концепцию моделирования, является предметом данной НИР. Однако, логическое взаимодействие математических моделей при процессно-ориентированном подходе к моделированию видов деятельности предприятия нуждается в конкретизации состава процедур процесса нормирования организационно-технологических решений, представляемого также системой математических моделей.

Концептуальная схема процесса формирования порождающей среды организационно-технологических решений и ее связь с объектом исследования представлена на рис. 1. Схема конкретизирует систему действий независимо от семантического содержания данных об исследуемых видах деятельности предприятия, что позволяет использовать одни и те же модели для решения разнородных задач производственной системы.

Основной проблемой этапа (рис. 1), связанного с определением исходной системы на соответствующем объекте, является выбор из многих альтернатив исходной системы, наилучшим образом соответствующей целям исследования и удовлетворяющей имеющимся ограничениям; исходная система меняется в зависимости от контекста. На этом этапе также решаются еще два вопроса: выбор свойств и базовых элементов и выбор каналов наблюдения для них.

Следующий этап – сбор данных – позволяет составить систему данных, которая представляется в удобном виде, обычно в виде массива данных.

На этапе обработки данных формируется некоторое инвариантное ядро, включающее объектно-ориентированные компоненты и позволяющее экономно представлять данные или порождать их. Критерием включения конструкций в инвариантное ядро явилась частота их попадания в модели решения задач, генерируемых стадиями жизненного цикла изделия.

На заключительном этапе необходимо дать интерпретацию с учетом цели исследования.

Использование предложенной методологии позволяет получить набор порождающих систем.

Следует заметить, что процесс проектирования порождающей системы является итерационным и может даже потребовать переопределения исходной системы.

Необходимо обратить внимание на целесообразность декомпозиции принятия решений на ряд относительно самостоятельных элементов – термов: элементарных завершенных актов вычислений, которые характеризуют состояние организационно-технологической среды производства, и представить их в виде моделирующей системы со входом и выходом. Тогда в рассматриваемом случае с очевидностью необходима организация наблюдения за состоянием системы (кластеризация и идентификация), что позволяет решение задачи координации (организационное управление) и распределение ресурсов (экономическое управление).

ОБОСНОВАНИЕ ПРЕДЛАГАЕМОГО РЕШЕНИЯ.

Представленный концептуальный подход следует применить к операциям в производстве, организационным и структурным проблемам на всех уровнях декомпозиции производственной системы. На рис 2 приведена типизация видов производственных структур. Она достаточно полно отражает организационно-технологическую среду и будет использована при разработке информационной модели.

Как видно из приведенной схемы, на уровне производства система распадается на ряд структур, которые можно представить в виде горизонтальных функциональных субсистем в области закупок, производства и сбыть. В свою очередь, в рамках каждой из субсистем находятся такие структуры как складское хозяйство, транспортировка, производственные процессы, услуги, обеспечения и обработка информации. Каждый из этих элементов неизбежно присутствует на любом производстве.

Для минимизации издержек всего производства их следует объединить в систему с едиными целями и задачами. Значительный прогресс в повышении экономической эффективности производства и сбыта может быть достигнут путем максимальной координации материальных и информационных потоков при их объединении. Для этого необходимы: широкое применение электронной обработки данных; стандартизация материально-технических связей; применение новых технологий, ведущих к автоматизации операций.

Инструментом подобного объединения является информационное обеспечение процессов производства, начиная с закупки и кончая сбытом готовой продукции. Для создания корпоративной информационной системы производства необходимо сформировать модель такой системы.

Формирование модели информационно-технологической среды производственных систем – сложный и многоплановый процесс, в котором используются достижения современной информационной технологии. При этом информационная система предполагает создание баз данных, коммуникаций внутри предприятия, наличие комплекса мероприятий по принятию оперативных решений и т.д.

Информационная модель организационно-технологической среды должна обеспечить генерацию образа операции (процесса), моделируемой в производственной системе в связи с определенными условиями производственной ситуации. Как следует из рис. 1 и 2 для этого необходимо организовать информационное взаимодействие четырех групп моделей: технологической модели изделия, модели технологического решения и модели организационно-экономического решения, формирующих системы данных, а также модели производственной системы, порождающей эти данные (рис. 3).

Процесс принятия решений реализуется как информационные процедуры обработки термов (элементарно завершенных актов "вычислений"), представленных, представленных моделирующими системами со входом и выходом.

Модель конкретизирована по составу информационных разделов организационно-технологического решения по изделию. Она содержит технологические (рис. 4) и организационно-технические данные (рис. 5).

Подпись: a) схема модели

Подпись: б) технологическая информация

Рис. 5. Схема информационной модели организационно-технологического решения по изделию (организационно-техническая информация рмация).

Типовая отраслевая автоматизированная система предварительного планирования производства новых изделий ракетно - космической техники на основе изделий – аналогов создается в соответствии с изложенным выше концептуальным подходом.

П. Н. Беляниным, А. И. Киселевым, А. А. Медведевым, А. А. Калининым, В. Ф. Митиным и другими выдающимися отечественными учеными и организаторами производства опыт создания автоматизированных малолюдных компьютеризированных производств, работающих по безбумажной технологии в рамках проектов: «Буран – Энергия» (изготовления заготовок ТЗП на НПО «Технология» г. Обнинск, сквозного проектирования и изготовления ТЗП на НПО «Молния» и ТМЗ, изготовления 35 наименований корпусных деталей гидротопливной аппаратуры на автоматической линии с программным управлением АЛП-3-2 ММЗ «Рассвет»); «Протон-М» (изготовления заготовок в компьютеризированной интегрированной производственной системе кузнечно-прессового цеха, изготовления деталей на участках фрезерных, токарных станках и обрабатывающих центрах с групповым управлением от центральных кустовых вычислительных центров); «Бриз-М» (изготовление деталей на станках с ЧПУ с DNS терминальными станциями ЭНИМС); «Рокот» (проектирование-изготовление в едином цикле средств технологического оснащения на станках с ЧПУ по системе ADEM); «12КВРБ» (проектирование-изготовление в едином цикле на станках с ЧПУ по системе CATIA трубопроводов с использованием электронных моделей вместо физических носителей геометрической информации – эталонных деталей, шаблонов и плазов); «Ангара» (формирование в электронном виде рабочих технологических процессов сварочно-сборочного, гальванического, электротехнического и других производств по системе TECHCARD фирмы Интермех) и других.

Основная цель создания ТО АСПП – обеспечение эффективного изготовления изделий «Протон», «Протон-М», «Ангара», «Бриз-М», КВРБ, «Рокот», «КазСат», МКА ДЗЗ и связи, ФГБ-2, «Байтерек» и др., повышение их качества и надежности, сокращение сроков изготовления.

ХАРАКТЕРИСТИКА СОЗДАВАЕМОЙ НТП.

Типовая отраслевая автоматизированная система предварительного планирования производства новых изделий ракетно - космической техники на основе изделий - аналогов (ТО АСПП) предназначена для автоматизации процесса предварительного планирования производства новых изделий ракетно - космической техники на единых методологических принципах с использованием лучших отечественных и зарубежных практик.

Основная идея ИПИ (Информационная Поддержка жизненного цикла наукоемких промышленных Изделий) – технологии заключается в повышении конкурентоспособности продукции за счет эффективного управления информационными ресурсами. Это может быть достигнуто лишь преобразованием жизненного цикла изделия в высокоавтоматизированный процесс, интегрированный с точки зрения информационного взаимодействия всех его участников. Существенными моментами такого процесса должно стать

– использование преимуществ технологии параллельных процессов, когда создание изделия осуществляется одновременно несколькими производственными коллективами;

– создание единого информационного пространства, что устраняет информационные барьеры между этапами жизненного цикла изделий и минимизирует возникающие ошибки.

Технологический мониторинг продукции должен основываться на следующих ключевых направлениях в построении производственной деятельности:

– принципах и идеях менеджмента качества (стандарт ISO 9000:2000), построении систем менеджмента качества;

– реорганизации производственной деятельности;

– электронном документообороте и обмене данными; унификации структур информационной среды систем технической подготовки производства и производства;

– параллельном проектировании и многопользовательских базах данных;

– ресурсном моделировании производства;

– интегрированной логистической поддержке; анализе и применении методов информационной интеграции и системной поддержки жизненного цикла продукции;

– международных и отечественных стандартах в сфере менеджмента качества и ИПИ–технологий (CALS–технологий).

Стандарт ГОСТ Р ИСО 9001-2001 в разделе 7.3 “Проектирование и разработка” регламентирует основные действия системы при разработке и проектировании. Функционирование анализируемых систем попадает под определения данного раздела стандарта СМК. Положения раздела 7.3 определяют набор элементов методики решения задачи (в данном случае проектирования технологических процессов), необходимых для подтверждения соответствия системы стандарту. Применительно к решению задачи проектирования технологических процессов положения раздела 7.3 можно определить трактовать следующим образом.

1. Планирование проектирования. В ходе планирования стадии проектирования технологических процессов должна быть установлена:

а) последовательность (порядок) проектирования ТП, определяющая помимо основных действий проведение анализа, верификацию и валидацию принимаемых решений;

б) ответственность и полномочия разработчиков и проверяющих.

Необходимо управлять взаимодействием различных групп, занятых проектированием, с целью обеспечения эффективной связи и четкого распределения ответственности.

Результаты планирования должны актуализироваться, по ходу проектирования.

2. Входные данные для проектирования, должны быть определены, а записи, их фиксирующие, должны поддерживаться в рабочем состоянии. Входные данные должны анализироваться на достаточность. Требования должны быть полными, недвусмысленными и непротиворечивыми.

Система автоматизации проектных работ должна фиксировать наборы входных данных, создаваемые проектировщиком при выполнении как элементарных проектных действий, так и процесса в целом.

3. Выходные данные проектирования должны быть представлены в форме, позволяющей провести верификацию относительно входных требований к проектированию, а также должны быть утверждены до их последующего использования.

4. Должен проводиться систематический анализ проекта и разработки в соответствии с запланированными мероприятиями (п.1) с целью:

а) оценивания способности принятых решений удовлетворять требованиям;

б) выявления любых проблем и внесения предложений по необходимым действиям.

В состав участников такого анализа должны включаться представители подразделений, имеющих отношение к анализируемой стадии проектирования (разработчики моделей). Записи результатов анализа и всех необходимых действий должны поддерживаться в рабочем состоянии.

Основной проблемой при проектировании технологических процессов является отсутствие в технологической базе информации, обеспечивающей процесс принятия решения. Выявление и фиксация “нестандартных” решений, основанных (в основном) на опыте проектировщика, должно являться основной задачей процесса анализа целью которого в конечном счете является пополнение технологической базы предприятия.

Технологический моделлер поддерживает записи результатов анализа – “журнал формирования технологического процесса”.

5. Верификация и валидация проекта должны осуществляться в соответствии с запланированными мероприятиями (п.1), чтобы удостовериться, что выходные данные проектирования и разработки соответствуют входным требованиям. Записи результатов верификации и всех необходимых действий должны поддерживаться в рабочем состоянии.

Верификации наряду с типовыми конструкциями должны подвергаться и типовые технологические процессы. При валидации единичных (уникальных) технологических процессов должны быть показаны области изменения решения, если они были получены на основании типовых решений.

Важным вопросом является фиксация состояния технологического процесса. Перспективное “индексное” хранение технологических решений (технологических процессов) наряду с использованием “электронной подписи” сталкивается с проблемой актуализации технологической базы. В этом плане решение по хранению информации в виде отдельных файлов (с явным дублированием информации), представляется более надежным и соответствующим положениям стандарта.

6. Управление изменениями проекта (разработки). Изменения должны быть идентифицированы, а записи должны поддерживаться в рабочем состоянии. Изменения должны быть проанализированы, верифицированы и подтверждены соответствующим образом, а также согласованы до внесения. Анализ изменений проекта и разработки должен включать оценку влияния изменений на составные части и уже изготовленные изделия.

Записи результатов анализа изменений и любых необходимых действий должны поддерживаться в рабочем состоянии.

Способ представления входной (п.2) и выходной (п.3) информации определяется технологическим моделлером. Задача анализа проекта (разработки), степень ее автоматизации, во многом также определяются ТМ, который и определяет эффективность действий по повышению результативности системы информационного сопровождения продукции на стадии проектирования. Таким образом, система, управляющая процессом информационного сопровождения проектирования (разработки), должна решать задачи п.п. 1, 5, 6.

Задачей создания системы технологического мониторинга подготовки производства (СТМПП) является отработка методики информационного сопровождения производственных процессов, ориентированной на решение задач управления ресурсами, ходом работ и качеством продукции. Основой создаваемой системы является модель и комплекс инструментальных средств, обеспечивающих информационное сопровождение изделия начиная с ранних стадий проектирования, позволяющих осуществлять расчет и мониторинг: характеристик качества продукции (изделий); ресурсных ограничений проектов; параметров технологических процессов изготовления деталей, агрегатов, систем в целом на изделие и по видам работ.

Успех применения технологии мониторинга продукции во многом определяется рациональностью построения интегрированной информационной среды, сопутствующей решению проектных задач на этапах жизненного цикла. Каждая из задач, решаемых на производственных стадиях жизненного цикла, имеет свою специфику, связанную с особенностями проектных процедур, степенью детализации объекта производства, разнообразием производственных процессов. Необходим анализ информационных компонент задач с целью унификации структуры информационной среды систем конструкторско-технологической подготовки производства и производства.

В составе базы конструкторско-технологических данных, необходимых для решения задач технической подготовки производства (ТПП), можно выделить несколько слоев: конструктивно-технологические характеристики изделия; технико-экономические параметры; технологические процессы изготовления изделия; элементы технологического оснащения производства; технологические процессы изготовления элементов оснащения производства. Анализ задач ТПП позволил определить состав информационных элементов: элементы изделий и средств оснащения для изготовления сложных технических систем (СТС); конструкторская документация (интерактивные электронные технические руководства); технологическая документация (технологические процессы).

База производственно-технологических данных, используемых для решения задач планирования, оперирует: видами производственных процессов; составом и взаимосвязями производственных заданий; организационно-экономическими параметрами; совокупностью ресурсных характеристик. Информационные элементы этой базы соответствуют множеству изделий одновременно находящихся как в производстве, так и в стадии его подготовки и планирования.

Элемент информационной среды системы должен иметь достаточно развитую структуру, отражающую конструктивную иерархию изделия, фрагменты которой задействуются на разных стадиях разработки (рис. 6). Состав элементов информационной модели необходимых для решения задач на различных стадиях жизненного цикла изделия (ЖЦИ), в том числе и производственных, различается. В ходе выполнения процессов проектирования на различных уровнях (изделие в целом, сборочные единицы, детали, поверхности) участвуют необходимые модели, соответствующие требуемому компоненту представления среды. При выполнении технологического проектирования в каждом слое привлекаются необходимые модели аналогов, соответствующие компоненту производственной среды (слою).

Различаются также и методики проектирования, соответствующие различным видам производственных процессов, поэтому целесообразно организовать упорядочение

Рис.6. Информация конструкторской стадии ЖЦ

структуры данных технологической подготовки производства вне зависимости от вида производства. Для подразделений основного производства технологические процессы изготовления элементов изделия и средств технологического оснащения (СТО) могут быть объединены в две группы по следующим признакам:

– процессы, выполняемые над одним элементом базы конструкторско-технологических данных (поставка (закупка), металлургические, заготовительно-штамповочные, механообработка, неметаллов, испытания);

– процессы, выполняемые над несколькими элементами информационной среды (узловая сборка, защитных покрытий, агрегатно-сборочные, монтажа систем, окончательной сборки).

Несмотря на различия организационно-экономических показателей, присущих каждому из видов производственных процессов, можно выделить их унифицированный набор, определяющий для СТС следующие элементы производственных стадий ЖЦ: проектирование (конструирование) элемента изделия (либо элемента СТО); проектирование технологии; реализация процесса на производстве (изготовление).

Решения, получаемые в процессе технологического проектирования, привязываются к элементам изделия. К формируемой таким образом структуре, воспроизводящей конструктивную иерархию объекта, привязываются и организационно-экономические показатели производственных процессов, расчет которых является задачей, решаемой при технологической подготовке производства. Эти показатели, наряду с моделью "задача технологического проектирования", составляют основу модели вида производственного процесса, и тогда элементу модели изделия ставится в соответствие набор моделей видов производственных процессов, определяющий его технологический маршрут (рис. 7).

Рис. 7. Слой технологической информации

Информационная база включает в себя: условно-постоянную информацию о производственной системе и переменную информацию о результатах выполнения процессов. К элементам условно-постоянной информации относятся: данные о конструкторско-технологических параметрах; перечни особо ответственных элементов конструкции и особо ответственных технологических процессов с указанием контролируемых параметров; значения заявленных характеристик надежности и безопасности; данные о характеристиках материалов, полуфабрикатов, комплектующих изделиях; параметры оборудования, оснастки и приспособлений, инструментов; характеристики контрольно-измерительной аппаратуры. Переменная информация включает: данные входного контроля и результаты испытаний материалов, полуфабрикатов и комплектующих изделий; информацию об измерениях особо контролируемых параметров в процессе изготовления; информацию о контролируемых параметрах работы оборудования и т.д.

Определение состава характеристик технологического процесса (системы) можно формализовать на стадии технологической подготовки производства, если в состав технологической системы включить объекты, реализующие элементы системы менеджмента качества продукции.

В результате технологического проектирования создаются информационные массивы системы автоматизированного мониторинга технологических процессов, предназначенной для решения задач управления ресурсами, ходом работ и качеством продукции. Основой создаваемой подсистемы является модель и комплекс инструментальных средств, обеспечивающих информационное сопровождение изделия начиная с ранних стадий проектирования, позволяющих осуществлять расчет и мониторинг: характеристик качества продукции (изделий); ресурсных ограничений проектов; параметров технологических процессов изготовления деталей, агрегатов, систем в целом на изделие и по видам работ.

Обработка информационной модели системы технологического мониторинга продукции осуществляется программным комплексом, структура которого приведена на рис. 8.

Система предназначена для компьютерной поддержки процессов на производственных стадиях жизненного цикла машиностроительных изделий и позволит объединить в рамках единого информационного пространства различные подразделения предприятия, участвующие в этом процессе.

На схеме приняты следующие обозначения: P – программные модули; p – хранимые процедуры, выполняемые на сервере БД; q – запросы к базе данных; D – диалоговые процедуры.

Рис. 8. Схема управления базой данных производственной системы

Здесь: P0 – подключение технологической базы данных через драйвера ODBC; P1 – формирование технологических карт; D1 – редактирование структуры технологического процесса; D2 – редактирование паспорта технологического процесса; D3 – окно дерева технологического процесса; D4 – настройка вывода технологического процесса на печать; D5 – настройка бланков технологических карт; D6 – просмотр сводной ведомости оснастки технологического процесса; q0 – вывод дерева технологического процесса; q1 – получение паспорта технологического процесса; q2 – получение операций; q3 – получение переходов; q4 – получение элементов оснастки; q5 – вывод информации о выдерживаемых размерах и точности; q6 – получение сводной ведомости технологического процесса; p1 – добавление новых операций \ переходов; p2 – удаление операций \ переходов; p3 - копирование готовых технологических решений; P10 - подключение баз данных структуры предприятия через драйверы ODBC; D10 – выбор из дерева изделий; D11 – выбор технологического процесса; D12 – информация о проектировании изделия; D13 – информация об изготовлении изделия; D14 – общая информация об изделии; D15 – получение информации о трудоемкости по переделам; D16 – выбор технологического процесса; q10 – получение иерархической структуры изготавливаемых изделий; q11 – получение информации по переделам для данного изделия; p11 – удаление изделий; p12 – добавление новых изделий; p13 – добавление корневых элементов; p14 – выбор технологического процесса для данного изделия; p15 – копирование технологического процесса.

· снижение сроков и затрат на технологическую подготовку производства РКТ на 8%;

· уменьшение в 6 раз количества ошибок проектировщиков и их устранение на ранних этапах создания изделий;

· выбор перспективных конструкций РКТ с учетом технологических факторов; создание и отработка типовой системы электронного документооборота между различными подразделениями предприятия;

отработка элементов системы корпоративного управления производством на базе стандартов MRP-II и формирование рекомендаций по выбору типовой ERP - системы. Предлагаемая разработка является инвариантной частью созданной и постоянно совершенствующейся на протяжении последних 25 лет автоматизированной системы технологической подготовки и управления производством ракетно-космической техники РКЗ ФГУП «ГКНПЦ им. М.В. Хруничева».

В состав компонентов этой системы входят высокоэффективные решения, отработанные при реализации таких всемирно известных проектов как:

«ПРОТОН», «ПРОТОН-М» (Компьютеризированная интегрированная система кузнечно-прессового производства – КИПС КПП);

«БРИЗ-М» (Система автоматизированного проектирования технологических процессов инструментального производства);

«РОКОТ» (Наукоемкие технологии изготовления ковочных штампов, пресс-форм, форм-блоков и т.п. на оборудовании с ЧПУ с применением системы ADEM);

«МИР» (Склад элеваторного типа на 32 т (16 ячеек) – прототип автоматизированного паркинга легковых автомобилей);

«МКС» «АНГАРА», «ЯХТА» (Ядро и база знаний АСТПП, СГУ, BazDok, TECHCARD и CADMECH фирмы «ИНТЕРМЕХ»).

Эти компоненты являются завершенными техническими решениями, эксплуатирующимися в жестких производственных условиях. Аналогов создаваемой, описанных в открытой печати, не имеется, так как они тесно связаны с технологией машиностроительного производства, сведения о которой практически не публикуются в мировой научно-технической литературе из-за жесткой конкурентной борьбы.

Предлагаемая ТО АСПП является принципиально новой, так как она базируются на теоретических разработках ученых МАТИ, МГТУ и др. по которым защищено 2 докторских и более 5-ти кандидатских диссертаций, основана на применении международных стандартов по методологии функционального моделирования – IDEF и методологии эффективного управления предприятием – MRP – II.

ОБЛАСТЬ ВОЗМОЖНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РАЗРАБАТЫВАЕМОЙ НТП В ГРАЖДАНСКИХ ОТРАСЛЯХ ПРОМЫШЛЕННОСТИ.

Создаваемая Типовая отраслевая автоматизированная система предварительного планирования производства новых изделий ракетно - космической техники на основе изделий - аналогов может быть использована на большинстве машиностроительных предприятий гражданских отраслей промышленности. По оценкам независимых зарубежных экспертов производительность труда на самых передовых российских машиностроительных предприятиях в настоящий момент составляет не более 17 % по отношению к фирме «Боинг». Резко повысить ее возможно за счет комплексной компьютеризации на базе внедрения ИПИ (CALS) – технологий, создания компьютеризированных малолюдных производств, работающих по безбумажной технологии. Однако, это невозможно без проведения кардинального реформирования в сфере управления, которое должно опираться на высокотехнологичные, зарекомендовавшие себя стратегии организации современного бизнеса. CALS (Continuous Acquisition and Life-cycle Support – непрерывная информационная поддержка жизненного цикла продукта) – стратегия систематического повышения эффективности, производительности и рентабельности процессов хозяйственной деятельности корпорации (Центра) за счет внедрения современных методов информационного взаимодействия участников жизненного цикла продукта. Внедрение ИПИ на предприятии обычно предполагает: полное или частичное реформирование процессов на предприятии, включая проектирование, конструирование, подготовку производства, закупки, производство, управление производством, материально-техническое снабжение, сервисное обслуживание; использование современных информационных технологий; совместное использование данных, полученных на различных стадиях жизненного цикла продукта; использование международных стандартов в области информационных технологий в целях успешной интеграции, совместного использования и управления информацией.

Используемые при этом технологии анализа и реинжиниринга бизнес процессов (BPR), автоматизированного проектирования и технологической подготовки производства (CAD/CAM/CAE) хранения и управления данными о продукте (PDM) и др. объединены понятием ИПИ - технологий. Таким образом, повышение конкурентоспособности, эффективности и производительности бизнеса с помощью ИПИ осуществляется за счет современного подхода к организации информационного взаимодействия всех участников жизненного цикла продукта.

Разработка стратегии внедрения ИПИ начинается с анализа целей и задач предприятия, применимости ИПИ - технологий, выбора и адаптации средств и методов для решения задач, стоящих перед предприятием. Успех внедрения ИПИ в большей мере зависит от того, насколько детально проработан подход и тщательно контролируется реформирование: бизнес процессов; организации и методов работы персонала (во всем виртуальном предприятии); поддерживающей информационной инфраструктуры и технологии.

Процесс внедрения ИПИ должен носить последовательный характер. ИПИ - технологии рассматриваются как набор методик и инструментов, масштаб внедрения которых определяется с учетом обстоятельств и по мере накопления опыта. Предлагаемая Типовая отраслевая автоматизированная система предварительного планирования производства новых изделий ракетно - космической техники на основе изделий - аналогов позволяет принять эффективное, взвешенное решение о создании таких производств, так как аккумулирует в себе огромный научно-технический потенциал, накопленный при реализации программ освоения космического пространства, одним из признанных лидеров в мире ФГУП «ГКНПЦ им. М.В. Хруничева».

СРОКИ РАЗРАБОТКИ, ЗАТРАТЫ И ИСТОЧНИКИ ФИНАНСИРОВАНИЯ.

При внедрении ИПИ необходимо учитывать: ИПИ - идеология, пропагандирующая коллективный стиль работы, современные методы управления информацией и создание информационной инфраструктуры поддержки жизненного цикла продукта; независимо от того, рассматривается ли внедрение ИПИ как стратегический шаг к повышению конкурентоспособности предприятия или как требование важного для предприятия заказчика, необходимо разработать такую стратегию внедрения ИПИ, которая позволила бы получить максимальный экономический эффект.

Предполагается параллельно вести работы по завершению и совершенствованию Типовой отраслевой автоматизированной системы предварительного планирования производства новых изделий ракетно - космической техники на основе изделий - аналогов (НИР (ОКР)) и работы по её подготовке и тиражированию в соответствии с потоком поступающих от предприятий заявок на её приобретение и внедрение. Так как предлагаемые решения реально опробованы в производственных условиях РКЗ, то в 2007 г. возможно удовлетворить первоначальную потребность предприятий РОСКОСМОСА при наличии финансирования, указанного в заявке. На устойчивое тиражирование ТО АСПП и оказание технической помощи в её внедрении на машиностроительных предприятий предполагается выйти к концу 2009 г.

При наличии финансирования сроки создания и отработки ТО АСПП составят 4 года. Финансирование затрат должно осуществляться из госбюджета (50%) и внебюджетных фондов (50%). Объемы финансирования из госбюджета по годам приведены в таблице 2:

Объемы финансирования создания методики ЭФ ИПИ из госбюджета. Таблица 2.

Содержание работ	Затраты по годам (тыс. руб.)
Содержание работ	Всего	2007	2008	2009	2010
Разработка версий *ТО АСПП*.	16 500	8 000	4 000	3 000	1 500
Тиражирование и организационно – методическое сопровождение версий *ТО АСПП*.	2 250	500	1 000	500	250
Оказание технической помощи в проведении работ внедрению *ТО АСПП* на машинострои-тельных предприятиях.	2 250	500	1 000	500	250
Итого	21 000	9 000	6 000	4 000	2 000

Всего на создание ТО АСПП из средств госбюджета требуется 21 000 тыс. руб. СООТВЕТСТВИЕ СОЗДАВАЕМОЙ НТП ТРЕБОВАНИЯМ РОССИЙСКИХ И МЕЖДУНАРОДНЫХ СТАНДАРТОВ, СТЕПЕНЬ ЕЁ КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТИ НА ВНУТРЕННЕМ И ВНЕШНЕМ РЫНКАХ.

MRP II (Manufacturing Resource Planning – Планирование ресурсов предприятия).
ГОСТ Р ИСО 9001-2001 Системы менеджмента качества.
ГОСТ Р ИСО 9004-2001 Системы менеджмента качества. Рекомендации по улучшению деятельности.
ГОСТ Р ИСО 10303.
ГОСТ 19.701 – 90 (ИСО 5807 – 85) Схемы алгоритмов, программ, данных и систем. Условные обозначения и правила выполнения.
ГОСТ 34.320 – 96 Концепции и терминология для концептуальной схемы информационной базы.
ГОСТ 28195 – 89 Оценка качества программных средств. Общие положения.
ГОСТ Р ИСО/МЭК 9126 – 93 Оценка программной продукции. Характеристики качества и руководства по их применению.
ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207 – 99 Процессы жизненного цикла программных средств.
ГОСТ Р ИСО/МЭК 12119 – 2000 Пакеты программ. Требования к качеству и тестирование.

Создаваемая ТО АСПП использует накопленный академиками С. П. Королевым, В. П. Мишиным, В. Н. Челомеем, Г. Е. Лозино-Лозинским, П. Н. Беляниным, А. И. Киселевым, А. А. Медведевым, А. А. Калининым, В. Ф. Митиным и другими выдающимися отечественными учеными и организаторами производства опыт проектных технологических решений, при создании автоматизированных малолюдных компьютеризированных производств, работающих по безбумажной технологии в рамках проектов: «Буран –Энергия» (изготовления заготовок ТЗП на НПО «Технология» г. Обнинск, сквозного проектирования и изготовления ТЗП на НПО «Молния» и ТМЗ, изготовления 35 наименований корпусных деталей гидротопливной аппаратуры на автоматической линии с программным управлением АЛП-3-2 ММЗ «Рассвет»); «Протон-М» (изготовления заготовок в компьютеризированной интегрированной производственной системе кузнечно-прессового цеха, изготовления деталей на участках фрезерных, токарных станках и обрабатывающих центрах с групповым управлением от центральных кустовых вычислительных центров); «Бриз-М» (изготовление деталей на станках с ЧПУ с DNS терминальными станциями ЭНИМС); «Рокот» (проектирование-изготовление в едином цикле средств технологического оснащения на станках с ЧПУ по системе ADEM); «12КВРБ» (проектирование-изготовление в едином цикле на станках с ЧПУ по системе CATIA трубопроводов с использованием электронных моделей вместо физических носителей геометрической информации – эталонных деталей, шаблонов и плазов); «Ангара» (формирование в электронном виде рабочих технологических процессов сварочно-сборочного, гальванического, электротехнического и других производств по системе TECHCARD и CADMECH фирмы Интермех) и других.

ТО АСПП не уступает, а по многим типовым проектным технологическим решениям существенно превосходит лучшие отечественные и зарубежные аналоги.

ПОКАЗАТЕЛИ ТЕХНИЧЕСКОГО УРОВНЯ СОЗДАВАЕМОЙ НТП.

Типовая отраслевая автоматизированная система предварительного планирования производства новых изделий ракетно - космической техники на основе изделий - аналогов должна обеспечить:

· снижение сроков и затрат на технологическую подготовку производства РКТ на 8%;

· уменьшение в 6 раз количества ошибок проектировщиков и их устранение на ранних этапах создания изделий;

· отработку элементов системы корпоративного управления производством на базе стандартов MRP-II и формирование рекомендаций по выбору типовой ERP - системы.

ПЛАНИРУЕМЫЕ ОБЪЁМЫ СЕРИЙНОГО ВЫПУСКА СОЗДАВАЕМЫХ ИЗДЕЛИЙ НА ПЯТИЛЕТНИЙ ПЕРИОД.

Планируемые объёмы серийного выпуска Типовой отраслевой автоматизированной системы предварительного планирования производства новых изделий ракетно - космической техники на основе изделий - аналогов и оказании услуг по её внедрению на предприятиях машиностроения представлены в табл. 3.

Планируемые объёмы внедрения ТО АСПП. Таблица 3.

Наименование работ	Всего	2007	2008	2009	2010
Тиражирование для предприятий РОСКОСМОСА	35	2	6	12	15
Услуги по внедрению *ТО АСПП* предприятиям РОСКОСМОСА	25	1	4	8	12
Тиражирование для гражданских предприятий	15	1	2	5	7
Услуги по внедрению *ТО АСПП* гражданским предприятиям	10	-	1	3	6
Итого	50/35	3/1	8/5	17/11	22/18

ПРЕДПОЛАГАЕМЫЙ ЗАВОД – ИЗГОТОВИТЕЛЬ.

Предполагается, что тиражирование Типовой отраслевой автоматизированной системы предварительного планирования производства новых изделий ракетно - космической техники на основе изделий - аналогов и оказание услуг по её внедрению будет осуществляться специализированным подразделением ФГУП «НТО «ТЕХНОМАШ» с привлечением специалистов «ГКНПЦ им. М. В. Хруничева» и ученых «МАТИ».

ОБЪЕМЫ СРЕДСТВ И ИСТОЧНИКИ ФИНАНСИРОВАНИЯ ПОДГОТОВКИ ПРОИЗВОДСТВА, НАЧАЛО СЕРИЙНОГО ОСВОЕНИЯ.

Стоимость выполнения работ по проекту НИР (ОКР) и на организацию производства в тыс. руб. представлена в табл.4.

Стоимость выполнения работ по созданию Методики ЭФ ИПИ. Таблица 4.

Наименование работ	НИР (ОКР) ГБ	Организация производства Вне бюджетные средства
Создание версий *ТО АСПП*	16 500	-
Тиражирование *ТО АСПП*	2 250	3 000
Услуги по внедрению *ТО АСПП*	2 250	18 000
Всего	21 000	21 000

Предполагается работы по созданию Типовой отраслевой автоматизированной системы предварительного планирования производства новых изделий ракетно - космической техники на основе изделий - аналогов и оказание услуг по её внедрению осуществлять параллельно, начиная с 2007 г.

Процесс внедрения ИПИ должен АНАЛИЗ РЫНКОВ СБЫТА СОЗДАВАЕМОЙ ПРОДУКЦИИ, В ТОМ ЧИСЛЕ ДВОЙНОГО НАЗНАЧЕНИЯ.

носить последовательный характер. ИПИ-технологии рассматриваются как набор методик и инструментов, масштаб внедрения которых определяется с учетом обстоятельств и по мере накопления опыта.

На Российском рынке практически отсутствуют импортные программные продукты для автоматизации ТПП РКТ. Отраслевая наука, разработки которой в недавнем прошлом эксплуатировались на предприятиях РОСКОСМОСА и гражданских отраслях промышленности, в настоящее время утратила свои позиции и ждать в ближайшее время от нее необходимых решений не имеет смысла. Многолетний опыт показал, что в производство внедряются только те разработки в области автоматизации ТПП, в которых непосредственное участие принимают специалисты завода. Поэтому были приняты предложения ученых МАТИ, МГТУ им. Н. Э. Баумана и Научно – Исследовательского Центра Автоматизированных Систем Конструирования о создании методологии предпроектного обследования, разработки Концепции ядра и отдельных компонентов АСТПП. Предполагается реализовать единую методику их проектирования в едином информационном пространстве с максимально возможным использованием имеющихся и вновь приобретаемых аппаратно-программных средств. Работы выполняются с широким привлечением студентов-старшекурсников, которые, в соответствии с заключенными контрактами, будут затем работать в тех же отделах предприятий РОСКОСМОСА с разработанными ими программными продуктами на созданных с их участием АРМ, что позволит свести к минимуму период адаптации молодых специалистов-выпускников МАТИ, МГТУ, МАИ к производственным условиям. Подобные комплексные работы практически не выполняются отечественными и зарубежными консалтинговыми фирмами. Поэтому потенциал рынков сбыта создаваемой Типовой отраслевой автоматизированной системы предварительного планирования производства новых изделий ракетно - космической техники на основе изделий - аналогов и оказания услуг по её внедрению может быть оценён как весьма высокий и перспективный.

ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ, ТЕХНИЧЕСКИЕ, СОЦИАЛЬНЫЕ И ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ, ДОСТИГАЕМЫЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОЕКТА.

Подготовка, тиражирование Типовой отраслевой автоматизированной системы предварительного планирования производства новых изделий ракетно - космической техники на основе изделий - аналогов и оказание технической помощи по её внедрению на предприятиях РОСКОСМОСА и машиностроительных предприятиях гражданских отраслей с целью применения отработанных и проверенных на практике решений позволит резко повысить уровень наукоемкости машиностроительной продукции, придаст необходимую мобильность и гибкость промышленным предприятиям, что будет способствовать их возрождению, реструктуризации и приобретению необходимых навыков в конкурентной борьбе на международных рынках, тем самым, способствуя увеличению производства промышленной продукции, повышению уровня заработной платы работающим, увеличения отчислений в Федеральный бюджет и решению особо острых социальных проблем.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО ОБЪЕМУ ПРИВЛЕКАЕМЫХ ВНЕБЮДЖЕТНЫХ СРЕДСТВ.

Создание Типовой отраслевой автоматизированной системы предварительного планирования производства новых изделий ракетно - космической техники на основе изделий - аналогов требует значительных финансовых затрат. Для снижения финансовой нагрузки на предприятие необходимо в качестве инвестиционных средств на разработку и внедрение ТО АСПП рассматривать собственные и заемные средства. Доля собственных средств в инвестициях - 30% и заемных средств - 70%. К собственным средствам относятся амортизация и чистая прибыль предприятия, к заемным кредиты банков.

Общая сумма затрат на ТО АСПП, финансируемых из внебюджетных средств, составляет 21 000 тыс. рублей.

Итого затраты на создание Типовой отраслевой автоматизированной системы предварительного планирования производства новых изделий ракетно - космической техники на основе изделий - аналогов составят 42 000 тыс. руб.

ПАТЕНТОСПОСОБНОСТЬ СОЗДАВАЕМОЙ НТП.

Типовая отраслевая автоматизированная система предварительного планирования производства новых изделий ракетно - космической техники на основе изделий - аналогов относится к области информационных технологий, алгоритмы и программы которых не подлежат патентованию.

Предусмотрена возможность реализации ТО АСПП по лицензионному соглашению со смежными предприятиями отрасли после её внедрения на ведущих предприятиях РОСКОСМОСА.

ВЗАИМОСВЯЗЬ С ИНВЕСТИЦИОННОЙ ПРОГРАММОЙ ПРЕДПРИЯТИЯ ПОТРЕБИТЕЛЯ.

Типовая отраслевая автоматизированная система предварительного планирования производства новых изделий ракетно - космической техники на основе изделий - аналогов разрабатывается в целях обеспечения выполнения международных договоров с правительствами стран Южной Кореи, Индии, Казахстана, Европейским Экономическим Сообществом, совместным Российско-Американским предприятием ILS между ГКНПЦ им. М.В. Хруничева с российской стороны и «Локхид-Мартин» США. В рамках этих договоров инвестируются средства в создание таких изделий как: модернизированные РН «Протон», РН «Рокот», криогенный разгонный блок 12 КРБ, малые космические аппараты «КазСат», ракетно-космический комплекс «Байтерек», 1-ая ступень РН KSLV-1.

В рамках госбюджета осуществляется инвестирование средств в создание новых экологически безопасных унифицированных РКН легкого, среднего и тяжелого классов типа «Ангара», разгонного блока «Бриз - М», кислородно-водородного разгонного блока КВРБ для РН «Протон-М» и «Ангара». Работы ведутся с Российским Федеральным космическим агентством (ФКА) и Министерством Обороны РФ.

ПРОЕКТ КАЛЕНДАРНОГО ПЛАНА.

Проект календарного плана создания Типовой отраслевой автоматизированной системы предварительного планирования производства новых изделий ракетно - космической техники на основе изделий - аналогов и оказания услуг по её внедрению представлен в табл. 5.

Проект календарного плана. Таблица 5.

№ п/п	Наименование работ и основных этапов	Срок выполнения начало, окончание (месяц, год)	Расчетная цена этапа, тыс. руб.	Вид отчетности
Этап 1	Создание первой версии *ТО АСПП*	01. 2007 09. 2007	8 000	Акт тестирования
Этап 2	Тиражирование и организаци-онно – методическое сопровож-дение первой версии *ТО АСПП*	10. 2007 09. 2008	1 500	Акт приемо-сдаточных испытаний
Этап 3	Услуги по внедрению первой версии *ТО АСПП*	10. 2007 12. 2008	1 500	Акты внедрения.
Этап 4	Создание второй версии *ТО АСПП*	10. 2007 12. 2008	4 000	Акт тестирования
Этап 5	Тиражирование и организаци-онно – методическое сопровож-дение второй версии *ТО АСПП*	12. 2008 12. 2010	750	Акт приемо-сдаточных испытаний.
Этап 6	Услуги по внедрению второй версии *ТО АСПП*	12. 2008 12. 2010	750	Акты внедрения.
Этап 7	Создание третьей версии *ТО АСПП*	01. 2009 12. 2010	4 500	Акт тестирования
		Итого	21 000

ЛИТЕРАТУРА

1.CALS – технологии в технологической подготовке производства авиакосмической техники. В. Д. Костюков, Э. М. Годин, В. П. Соколов, М. Л. Сокольский, А. П. Баранов; Под ред. Э. М. Година. – М.: Изд-во МАИ, 2005. – 552 с.: ил.

ISBN 5-7035-1621-8

2. А. В. Воронцов, В. Д. Костюков, А. И. Островерх, С. А. Лобова

Проблемы внедрения информационных технологий на производственных предприятиях. Научно-технический журнал «Информационные технологии в проектировании и производстве» №1 2006 г. Стр.56-63.

3. Верников Г. Обзор стандарта IDEF0. Интернет ресурс: IDEFinfo.RU

4. Р 50.1.028 – 2001. Рекомендации по стандартизации. Информационные технологии поддержки жизненного цикла продукции. МЕТОДОЛОГИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ. ГОССТАНДАРТ. Москва. 2001. –53 с.:ил.

5. The Oliver Wight Class ABCD Checklist for Operational Excellence (Контрольный список ABCD Оливера Уайта для оценки качества деятельности компании). Компания OLIVER WIGHT INTERNATIONAL, INC. Пятое издание. 2003 г.

6. Островерх А.И., Сычев В.Н., Костюков В.Д., Селиверстов А.И. Результаты анализа деятельности РКЗ ГКНПЦ им. М. В. Хруничева по внедрению информационных технологий. Научно-технический журнал «Информационные технологии в проектировании и производстве» №4 2005 г. Стр. 7-22.

Организация производства