Контекстная модель перспективной схемы технологической подготовки
производства ЖРД
А.Г. Орлов,
вед. инж.-программ., stein516@gmail.com,
В.А. Семёнов,
зам. ген.дир., д.ф.-м.н.,
ОАО «Протон-ПМ», г.
Пермь
Рассмотрена перспективная схема технологической
подготовки производства (ТПП) при внедрении информационной системы
конструкторско-технологической подготовки производства (ИС КТПП) класса PLM (PLM- система) на предприятии,
выпускающем жидкостные ракетные двигатели (ЖРД).
С целью обеспечения конкурентных преимуществ выпускаемой
продукции необходимо постоянное снижение
ее себестоимости. Одним из направлений достижения данной цели является
реорганизация существующих процессов
ТПП, обеспечивающая сокращение ее сроков. Однако до реорганизации процессов ТПП, особенно с
длительными производственными циклами выпускаемой продукции, необходимо проведение системного анализа
существующих бизнес-процессов на основе соответствующего их моделирования, их
оптимизации и, далее, разработки концептуальной модели перспективных процессов
(to be). Как известно
[1-4], на ведущих предприятиях ракетно-космической промышленности для
моделирования бизнес-процессов, как правило, применяется нотация IDEF0, основные преимущества которой
приведены в [5].
В настоящее время в ОАО «Протон-ПМ», на котором производятся ЖРД, можно выделить
следующие основные процессы ТПП:
Ø расцеховка ДСЕ;
Ø проработка заказов на
технологичность;
Ø разработка технологических процессов (ТП);
Ø внедрение комплектов документов ТП (КД ТП).
На рис. 1 представлена
контекстная диаграмма существующей ТПП.
рис.1 Контекстная диаграмма существующей ТПП
Необходимо отметить,
что, как правило, ТПП заканчивается на этапе поступления в цех готовой технологической
документации и технологической оснастки, что необходимо для начала производства
деталей и сборочных единиц (ДСЕ). Однако, дальнейшее технологическое
сопровождение, как при начальном внедрении ДСЕ «на поток», так и в будущем при
налаженном их выпуске, также имеет большое значение для производства. После
внедрения, от сроков и качества оформления необходимых изменений в
технологической документации зависит качество и себестоимость выпускаемой
продукции.
Каждый процесс,
изображенный на рис.1, декомпозирован на составляющие подпроцессы.
В частности, на рис.2 представлена схема существующего процесса «Разработка
ТП», основные работы по которому выполняет служба главного инженера.
В настоящее время
процесс разработки ТП выполняется без использования единой для предприятия
программной платформы, обеспечивающей, в том числе, возможность согласования и
утверждения КД ТП в электронном виде. Это приводит к длительным срокам и
недостаточно эффективному контролю выполнения основных этапов работ по подготовке
КД ТП.
рис. 2 Схема существующего процесса разработки ТП
Основные проблемы процессов ТПП следующие:
- существующая автоматизированная система конструкторско-технологической
подготовки производства (АС КТПП) в основном используется только для ввода в базу
данных нормативных конструкторско-технологических данных, которые необходимы
для функционирования других подсистем информационной системы управления
предприятием (ИСУП): производственное планирование, технико-экономическое
планирование, бухгалтерский учет и т.д. В связи с этим, системно не решен ряд
узкоспециализированных задач автоматизации работы технологических служб
предприятия, в частности, по выпуску необходимых КД ТП:
Ø создание
КД ТП;
Ø электронное согласование КД ТП;
Ø изменение утверждённого КД ТП;
Ø проведение изменений;
Ø поддержка шаблонов форм документов в актуальном состоянии;
- значительная часть
рабочего времени технологов уходит на проведение изменений во всех
индексах существующих КД ТП, поскольку
необходимо вручную вносить имения в каждый лист КД ТП;
- значительные затраты
рабочего времени на согласование КД ТП, ввиду использования бумажного
документооборота.
Одним из основных
направлений, обеспечивающих решение указанных проблем, является построение PLM- системы на основе одной из стандартных программных платформ. Цель
построения такой системы – сокращение сроков и повышение качества ТПП за счет
автоматизации подготовки и выпуска КД ТП, а также формирование необходимых
нормативных данных для функционирования ИСУП класса ERP. Основные задачи:
Ø внедрение системы электронного технического документооборота и оптимизация
организационно-управленческой структуры инженерных служб;
Ø внедрение комплекса задач автоматизации разработки КД ТП, обеспечивающих, в
том числе, выполнение трудового нормирования и необходимых инженерных расчетов;
Ø организация работ с 3D моделями ДСЕ.
Особенностью ТПП ОАО
«Протон - ПМ» является отсутствие конструкторского бюро по разработке
конструкторской документации на товарную продукцию. Проведенный анализ
показывает, что при внедрении PLM-системы наиболее
эффективной является схема централизованной разработки КД ТП, контекстная
модель которой приведена на рис.3. Основное отличие перспективной
схемы ТПП от существующей – появление дополнительной функции сопровождение ТП, а также изменение
ресурсов у функций разработки ТП и внедрения КД ТП.
Централизованная разработка КД ТП предполагает
реорганизацию инженерных служб с выделением отдельного центрального бюро проектирования ТП (ЦБПТП),
основные задачи которого – это проектирование новых ТП и первичный запуск их в производство. После
полного согласования ТП и отработки изготовления ДСЕ на опытных партиях, ТП
передаётся на сопровождение в технологические бюро (ТБ) цехов, в которых
проводятся изменения ТП в случае изменений в конструкторской документации,
выпуске новой оснастки и т.д. Разделение функций разработки и сопровождения ТП
позволит сократить сроки ТПП за счет более эффективной организации труда
технологов.
Перспективная схема ТПП состоит из следующих основных
этапов.
Разцеховка
(формирование маршрутов изготовления детали).
В центральном
технологическом отделе (ЦТО) предварительно прорабатывается конструкторская и
технологическая документация и в электронном виде направляется в
соответствующие подразделения. Предварительно определяется маршрут изготовления
ДСЕ. При этом большая часть работ выполняется в PLM- системе.
рис. 3
Перспективная схема ТПП
Проработка КД на технологичность и утверждение маршрутов
изготовления детали.
Работы по
данному этапу выполняются в ЦБПТП, в котором после проработки конструкторской
документации формируется перечень всей документации, необходимой для
проектирования ТП, и определяется возможность изготовления ДСЕ в соответствии с
разцеховкой.
Разработка ТП.
В ЦБПТП с использованием PLM-системы разрабатываются КД ТП. При этом определяются нормы потребности в
основных и вспомогательных материалах, выдаются заявки на проектирование и приобретение
технологической оснастки и оборудования, выполняется трудовое нормирование.
Согласование и утверждение КД ТП осуществляется в PLM-системе. По результатам
внедрения ДСЕ в производство ТП корректируется и передается в ТБ цеха для
дальнейшего сопровождения.
Сопровождение ТП в цехе.
С
использованием PLM- системы подготовка и выпуск необходимых извещений при
изменении ТП. Решение текущих оперативных вопросов, возникающих при
изготовлении ДСЕ.
Рассмотренная перспективная модель ТПП на
основе PLM-системы является новым подходом в организации ТПП применительно к
российским предприятиям, выпускающим ЖРД.
Литература
1.
Островерх А.И., Воронцов А.В., Костюков В.Д., Лобова С.А. Проблемы внедрения
информационных технологий на производственных предприятиях. Информационные
технологии в проектировании и производстве: Науч.-техн. журн./ФГУП “ВИМИ”, 2006, №1, С. 56-63.
2. Костюков В.Д., Ромашин M.C., Селиверстов А.И., Цырков
А.В., Отработка на технологичность изделий РКТ // Институт проблем управления
им. В.А. Трапезникова РАН. CAD/CAM/PDM-2003. Третья Международная конференция и
выставка "Системы проектирования технологической подготовки производства и
управления этапами жизненного цикла промышленного продукта CAD/CAM/PDM-2003".
Тезисы докладов. Издательский Центр МГТУ "СТАНКИН". Москва. 2003 г.
С. 62 - 65.
3. Повышение эффективности автоматизации подготовки производства / К. С. Кульга // САПР и графика. 2007. № 2. С. 11-13.
4. Островерх А.И., Воронцов А.В., Костюков
В.Д., Лобова С.А. Проблемы внедрения информационных технологий на
производственных предприятиях. Информационные технологии в проектировании и
производстве: Науч.-техн.
журн./ФГУП “ВИМИ”, 2006, №1 (c. 56-63).
5. Хаймович, И.Н. Применение методологии SADT при моделировании бизнес-процессов технологической подготовки производства
машиностроительного предприятия [Текст]/ И.Н.Хаймович // Известия Самар. науч.центра РАН. -Самара, 2008,- №1. - С. 21-25.