Введение к работе
Актуальность работы. Снижение материальных и трудовых затрат при изготовлении сложных изделий особенно актуально для производственных систем (ПС) российских предприятий, которые находятся в состоянии модернизации активной части своих основных фондов. А таких ПС в России на сегодняшний день существенное количество. Таким образом, перед предприятиями, осуществляющими модернизацию ПС и одновременно переходящими на новую номенклатурную модель с более сложными изделиями, стоит комплекс задач, которые требуют соответствующего теоретического и методического обеспечения. В этих условиях информационные технологии приобретают особую значимость и играют важную роль в деле поддержки научно обоснованных решений при модернизации ПС и внедрении новых номенклатурных моделей (НМ) предприятия.
В связи с вышеизложенным и учитывая, что по данным различных министерств и ведомств, относящихся к производственному сектору экономики России, активная часть основных фондов имеет моральный износ второго рода в среднем до 60 процентов, разработка теоретико-практических методик, позволяющих повысить эффективность процессов модернизации ПС машиностроения предприятий России, является актуальной задачей и требует своего решения. Особенную актуальность данная задача приобретет в условиях частой смены НМ предприятия, при анализе которой в рамках диссертационной работы используются элементы теории конструктивно-технологической сложности.
Результаты диссертационной работы были использованы при разработке программы технического развития механообрабатывающих производств таких предприятий, как ЗАО «Технология», ООО «Октябрьский завод нефтепромыслового оборудования», ООО «Нефтекамский завод нефтепромыслового оборудования», ОАО «ИЭМЗ «Купол». Все программы успешно внедрены на предприятиях.
Цель исследований. Повышение эффективности процессов модернизации машиностроительных предприятий путем разработки теоретических основ автоматизации выбора технологического и информационного обеспечения структур-стратегий ПС машиностроения с учетом конструктивно-технологических элементов деталей, входящих в НМ предприятия.
Основные задачи исследования.
-
Проведение комплексного анализа структуры и параметров ПС машиностроения и их технологического и информационного обеспечения, деталей машиностроения и их конструктивно-технологических элементов (КТЭ). Формирование на основе проведенного анализа множества параметров, которые значимо влияют на достижение цели диссертационной работы.
-
Разработка модели выбора технологического и информационного обеспечения структур-стратегий ПС машиностроения на основе элементов теорий множеств и методов теории конструктивно-технологической сложности.
-
Разработка алгоритма синтеза вариантов структур-стратегий ПС машиностроения с учетом параметров номенклатурной модели предприятия и критериев синтеза.
-
Создание информационного обеспечения автоматизированной системы поддержки принятия решений при синтезе структур-стратегий ПС машиностроения.
-
Создание программного комплекса, реализующего автоматизированную систему поддержки принятия решений, обеспечивающую выбор элементов технологического и информационного обеспечения структур-стратегий ПС машиностроения, а также их синтез в автоматизированном режиме.
-
Внедрение результатов исследований при разработке программ технического развития предприятий Уральского региона.
Методы исследований. При решении поставленных задач использовались методы теории нечетких множеств и математической статистики, методы теории конструктивно-технологической сложности, комбинаторный анализ и методы экспертного оценивания. При разработке программных комплексов применялись методы объектно-ориентированного анализа и проектирования (ООАП) сложных систем и основные положения объектно-ориентированного программирования, технологии разработки приложений с Web-интерфейсом.
Научная новизна. На основе системного анализа и формализации основных параметров номенклатурной модели предприятий, технологического и информационного обеспечения производственных систем машиностроения повышение их эффективности рассматривается как процесс комбинаторного синтеза и выбора эффективной структуры-стратегии технического развития в соответствии с разработками, приведенными в настоящей диссертационной работе:
поставлена и решена задача обоснованного сопоставления параметрам конструктивно-технологических элементов деталей параметров технологического и информационного обеспечения структур-стратегий ПС машиностроения, что впервые позволило при выборе последних формировать исходное множество решений в автоматизированном режиме;
разработан новый алгоритм решения задачи синтеза вариантов структур-стратегий, основанный на использовании методов теории конструктивно-технологической сложности и учитывающий конструктивно-технологические требования к номенклатурной модели предприятия;
с применением методов экспертного анализа разработан и предложен критерий выбора рационального варианта структуры-стратегии, позволяющий обеспечить обоснованное принятие решения при реализации программ технического развития предприятиям машиностроения.
Практическая ценность. Практическая ценность работы заключается в том, что рассмотренные в ней теоретические разработки, выводы и практические рекомендации обеспечивают процесс решения вопросов, связанных с совершенствованием производственных систем машиностроения, повышением рентабельности и конкурентоспособности продукции, изготавливаемой в конкретной производственной системе.
Разработанное математическое и информационное обеспечение автоматизированной системы поддержки принятия решений при синтезе структур-стратегий ПС машиностроения позволяет в автоматизированном режиме определять множество допустимых решений для технологического и информационного обеспечения.
Для конкретных производственных систем машиностроения на ЗАО «Технология», ООО «Нефтекамский завод нефтепромыслового оборудования», ООО «Октябрьский завод нефтепромыслового оборудования», ОАО «ИЭМЗ «КУПОЛ» в процессе проводимых исследований были синтезированы варианты структур-стратегий ПС машиностроения.
Результаты проведенных исследований и разработок после некоторого уточнения входных параметров могут быть использованы в смежных областях промышленности.
Реализация результатов работы. Результаты теоретических и практических исследований были использованы при разработке автоматизированной системы поддержки принятия решений, обеспечивающей синтез вариантов структур-стратегий ПС машиностроения на основе методов теории конструктивно-технологической сложности, информационных моделей деталей, информационного и технологического обеспечения и заданных критериев синтеза.
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на научно-практических семинарах ГОУ ВПО ИжГТУ (2007 – 2010); научно-технической конференции молодых специалистов ОАО «Воткинский завод» (Воткинск, 2009). Результаты работы докладывались на научно-технических семинарах и заседаниях технических советов на следующих предприятиях: ЗАО «Технология», ООО «Нефтекамский завод нефтепромыслового оборудования», ООО «Октябрьский завод нефтепромыслового оборудования», ОАО «ИЭМЗ «КУПОЛ». Диссертационная работы была выполнена в рамках гранта по государственной поддержке ведущих научных школ РФ (НШ-2010) на тему «Разработка теоретических основ структур-стратегий ПС машиностроения и создание концепции информационной системы моделирования и управления ресурсами, резервами и результатами сложных технических систем».
Публикации. Основное содержание работы опубликовано в пяти печатных работах, из них две – в изданиях, рекомендованных ВАК для опубликования основных научных результатов диссертации на соискание ученой степени кандидата и доктора наук.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и приложений. Работа изложена на 144 страницах машинописного текста, содержит 41 таблицу, 19 рисунков. Список литературы состоит из 81 наименования.
Похожие диссертации на Разработка автоматизированной системы выбора технологического и информационного обеспечения структур-стратегий производственных систем машиностроения
