Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ. Подготовка производства (ПП), ее эффективная организация и адекватное информационное сопровождение являются одним из ключевых звеньев в обеспечении конкурентоспособности предприятий. Особенностью ПП сложных технических систем (СТС), таких как изделия авиационной и космической техники (АКТ), является высокий уровень повторного выполнения работ, связанный с большим количеством конструкторских и технологических изменений, которые обусловлены мелкосерийным, либо единичным характером производства.
Решения в процессах ПП формируются на стыке функционалов систем конструкторско-технологического проектирования, материально-технического снабжения, планирования и управления производством, и к настоящему времени обеспечиваются взаимодействием инженерных (PLM - Product Lifecycle Management) и производственно-экономических (ERP - Enterprise Resource Planning) комплексов. Каждый из этих комплексов опирается на определение конструкции и технологии создаваемого изделия, управляемое программными компонентами, называемыми PDM (Product Data Management). Помимо поддержки описаний изделий, функции современных PDM состоят в обеспечении документооборота в процессах проектирования и подготовки производства, и кроме того PDM являются связующим звеном между инженерными и организационно-экономическими системами предприятия.
Анализ средств моделирования технологических решений, производственного документооборота и методов построения единого информационного пространства предприятий показывает, что для повышения эффективности информационного сопровождения процессов ПП необходимо повышать степень автоматизации как процессов формирования локальных организационно-технологических решений (ОТР), так и автоматизации сопровождения потоков работ (бизнес-процессов).
Таким образом, разработка методики и инструментальных средств автоматизации процессов подготовки производства — это актуальная задача, направленная на создание на предприятиях более совершенной организационно-технической среды.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ заключается в развитии методов информационного сопровождения процессов подготовки производства сложных технических систем, обеспечивающих сокращение длительности и снижение трудоемкости решения проектных, конструкторских и технологических задач.
Для достижения поставленной цели работы определены следующие ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ:
- анализ методов автоматизации при решении проектных задач и по-
строении информационной среды системы подготовки производства;
построение модели информационно-алгоритмического взаимодействия проектирующих комплексов (систем), обеспечивающей повышение степени автоматизации в процессах подготовки производства;
создание методики комплексной автоматизации информационного сопровождения процессов (МКАИСП) в решении задач подготовки производства;
разработка алгоритмов решения задач взаимодействия проектирующих систем;
экспериментальная отработка созданной методики на примере построения компонентов информационного обеспечения системы подготовки производства.
ОБЪЕКТОМ ИССЛЕДОВАНИЙ являются процессы технологической подготовки производства СТС.
ПРЕДМЕТОМ ИССЛЕДОВАНИЙ является организационная система принятия и сопровождения организационно-технических решений в процессах подготовки производства СТС.
НАУЧНУЮ НОВИЗНУ работы составляют:
Модель информационно-алгоритмического взаимодействия проектирующих комплексов, обеспечивающая повышение степени автоматизации в решении задач формирования и сопровождения организационно-технологических решений в процессах подготовки производства.
Методика комплексной автоматизации информационного сопровождения процессов в задачах подготовки производства, основанная на базисном положении о построении информационных моделей объектов и модели управления процессами ПП на основе методов структурно-параметрического моделирования.
Алгоритмы решения задач взаимодействия проектирующих комплексов (систем) в процессах подготовки производства, отличающиеся учетом параметризации моделей объектов (изделия, порождающих систем, ОТР) и параметризации процессов обработки моделей.
Модель и алгоритмы управления процессами структурно-параметрического моделирования, позволяющие приступить к построению нового поколения систем управления технологическими данными.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. Теоретические исследования выполнены с использованием методологии системно-структурного анализа, математического аппарата теории множеств, методов структурно-параметрического моделирования, методов технологической подготовки производства, теории организации производства, стандартов ИПИ/С415-технологий.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ. На основании созданной методики построен комплекс инструментальных средств (КИС) автоматизации процессов сопровождения решений в составе: монитора управления процессами структурно-параметрического моделирования; межплатформенного конвертора данных; библиотеки процедур формирования интерфейсных решений, - отработанный на решении задач ПП изделий АКТ. Применение КИС обеспечивает сокращения длительности выполнения работ в процессах ПП, что подтверждено положительными решениями, полученными на двух предприятиях.
РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ. Результаты диссертационной работы нашли практическое применение при выполнении аналитической ведомственной целевой программы "Развитие научного потенциала высшей школы (2009-2010 годы)". Предложенные решения использованы в учебном процессе МАТИ им. К.Э. Циолковского при изучении дисциплин: "Разработка САПР", "Интегрированные системы технической подготовки производства", "Методы и средства анализа проектных решений".
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные научные и практические положения работы докладывались и обсуждались на:
Международной конференции «Гагаринские чтения» (МАТИ, 2003, 2004, 2006г.г.), конкурсе «Компьютерный инжиниринг» на котором соискатель стал лауреатом (НИЦ АСК, 2006г.);
Международной научно-практической конференции «Информационные технологии в современной жизни» («Университет прикладных наук» Германия, Бонн-Рейн-Зиг, 2007г.);
Всероссийских научно-практических конференциях "Применение ИПИ-технологий в производстве" (2007, 2008г.г.), «Управление качеством» (2009, 2010г.г.).
По результатам выполненных исследований опубликовано 15 работ (2 из которых соответствуют перечню, рекомендованному ВАК).
СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ. Диссертация состоит из введения, четырех глав, списка литературы (122 наименования), изложена на 151 странице, содержит 54 рисунка и 9 таблиц.
