Лекция Производственный процесс на предприятии. Основные формы организации производственного процесса
 Скачать 4.97 Mb.
|
|
Фундаментальные научные исследования, являясь основой научно-технического прогресса и , в конечном счете, инноваций, носят некоммерческий характер, и поэтому главным источником их финансирования бюджетные ассигнования. Финансирование НИОКР по приоритетным направлениям осуществляется на основе солидарности заинтересованных заказчиков с привлечением федеральных, региональных бюджетов и средств заинтересованных организаций. Организация НИОКР Основными задачами научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР) являются: 1. получение новых знаний в области развития природы и общества 2. теоретическая и экспериментальная проверка возможности материализации в сфере производства разработанных параметров конкурентоспособности товаров (маркетинг) 3. практическая реализация портфеля новшеств и инноваций Основными принципами НИОКР являются : 12 • выполнение ранее рассмотренных научных подходов, принципов, функций, методов менеджмента при решении любых проблем, разработке рациональных управленческих решений. • Ориентация инновационной деятельности на развитие человеческого капитала НИОКР подразделяются на следующие этапы (виды) работ: • Фундаментальные исследования (теоретические и поисковые) • Прикладные исследования • Опытно-конструкторские работы • Опытные, экспериментальные работы, которые могут выполняться на любом из предыдущих этапов. Результаты теоретических исследований проявляются в научных открытиях, обосновании новых понятий и представлений, создании новых теорий. К поисковым относятся исследования, задачей которых является открытие новых принципов создания изделий и технологий; новых, неизвестных ранее свойств материалов и их соединений; методов менеджмента. В поисковых исследованиях обычно известна цель намечаемой работы, более или менее ясны теоретические основы, но отнюдь не конкретные направления. В ходе таких исследований находят подтверждение теоретические предложения и идеи , хотя они иногда могут быть отвергнуты или пересмотрены. Приоритетное значение фундаментальной науки в развитии инновационных процессов определяется тем, что она выступает в качестве генератора идей , открывает пути в новые области. Но вероятность положительного выхода фундаментальных исследований в мировой науке составляет лишь 5%. В условиях рыночной экономики заниматься этим исследованиями не может себе позволить отраслевая наука. Фундаментальные исследования должны , как правило, финансироваться за счет бюджета государства на конкурсной основе, а также могут частично использоваться и внебюджетные средства. Прикладные исследования направлены на изучение путей практического применения открытых ранее явлений и процессов. Они ставят своей целью решение технической проблемы , уточнение неясных теоретических вопросов, получение конкретных научных результатов. Которые в дальнейшем будут использованы в опытно-конструкторских работах (ОКР). ОКР- завершающая стадия НИОКР, это своеобразный переход от лабораторных условий и экспериментального производства к промышленному производству. Под разработками понимаются систематические работы, которые основаны на существующих знаниях, полученных в результате НИР и (или) практического опыта. Разработки направлены на создание новых материалов, продуктов или устройств, внедрение новых процессов, систем и услуг или значительное усовершенствование уже выпускаемых либо введённых в действие. К ним относятся: 1. разработка определенной конструкции инженерного объекта или технической системы (конструкторские работы) 2. разработка идей и вариантов нового объекта, в том числе нетехнического, на уровне чертежа или другой системы знаковых средств (проектные работы) 3. разработка технологических процессов, т.е. способов объединения физических, химических, технологических и других процессов с трудовыми в целостную систему, производящую определенный полезный результат (технологические работы) 4. создание опытных образцов (оригинальных моделей, обладающих принципиальными особенностями создаваемого новшества) 5. испытание опытных образцов в течение времени, необходимого для получения технических и прочих данных и накопления опыта, что должно в дальнейшем найти отражение в технической документации по применению нововведений 13 6. определенные виды проектных работ для строительства, которые предполагают использование результатов предшествующих исследований. Опытные , экспериментальные работы – вид разработок, связанный с опытной проверкой результатов научных исследований. Опытные работы имеют целью изготовление и отработку опытных образцов новых продуктов, отработку новых (усовершенствованных) технологических процессов. Экспериментальные работы направлены на изготовление, ремонт и обслуживание специального (нестандартного) оборудования, аппаратуры, приборов, установок, стендов, макетов, необходимых для проведения НИОКР. Опытная база науки – совокупность опытных производств (завод, цех, мастерская, опытно-экспериментальное подразделение, опытная станция и т.д.), выполняющих опытные, экспериментальные работы. Таким образом, целью ОКР является создание (модернизация) образцов новой техники, которые могут быть переданы после соответствующих испытаний в серийное производство или непосредственно потребителю. На стадии ОКР производится окончательная проверка результатов теоретических исследований, разрабатывается соответствующая техническая документация, изготавливаются и испытываются образцы новой техники. Вероятность получения желаемых результатов повышается от НИР к ОКР. Завершающей стадией НИОКР является освоение промышленного производства нового изделия. Таблица 2 – Этапы и содержание работ Организационной подготовки производсьва (ОПП) № п /п Этапы и содержание работ ОПП Исполнители 1 Планирование и моделирование процессов ОПП Отдел планирования подготовки производства (ОППП) 2 Изготовление специальной технологической и контрольной оснастки Отдел инструментального хозяйства (ОИХ), инструментальные цеха 3 Расчет количества и номенклатуры дополнительного оборудования, составления заявок и размещение заказов на него ОГТ (бюро мощностей), ОКС (или ОМТС) 4 Расчеты движения деталей и хода будущего производства; расчеты поточных линий; загрузки рабочих мест; расчеты оперативно-плановых нормативов, циклов, величин партий, заделов Планово-диспетчерский отдел (ПДО), отделы главных специалистов (ОГГ, ОГС, ОГМет и др) 5 Планирование работы вспомогательных цехов и служб, а также обслуживающих подразделений ОИХ, отдел главного механика, отдел главного энергетика, транспортный отдел, отдел складского хозяйства 6 Расчеты и проектирование планировок оборудования и рабочих мест, формирование производственных участков Отделы главных специалистов (ОГТ, ОГС, ОГМет и др), ООТ и З 7 Проектирование и выбор межоперационного транспорта, тары, оргтехоснастки и вспомогательного оборудования; составление заявок и размещение заказов Отдел нестандартного оборудования (механизации и автоматизации),отделы главных специалистов, ОМТС 8 Изготовление средств транспорта, тары и прочего вспомогательного оборудования Цеха вспомогательного производства, ОМА 9 Приемка, комплектация и расстановка основного, вспомогательного оборудования, средств транспорта и оргтехоснастки на рабочих местах ОГМ, ОГЭ, ОМА, цеха вспомогательного производства 14 10 Обеспечение материалами, деталями и узлами, получаемыми по кооперации ОМТС, отдел внешней кооперации (ОВК), отдел комплектации (ОКП) 11 Подготовка и комплектование кадров Отдел кадров (ОК), ООТиЗ 12 Организация изготовления опытной и установочной партий, свертывание выпуска старой продукции и развертывание производства новых изделий Производственный отдел (ПО), производственные цехи, отделы главных специалистов 13 Определение себестоимости и цены изделий ПЭО, отдел маркетинга 14 Подготовка обеспечения товародвижения, распространение новых изделий и стимулирование сбыта Отдел маркетинга 1 Лекция 9. Исполнительные производственные системы MES MES - автоматизированная система управления производственной деятельностью предприятия. Задачи и функции MES. Область применения. 1. MES - информационная и коммуникационная система производственной среды предприятия. Система MES (Manufacturing Execution System) - это система управления производством, которая связывает воедино все бизнес-процессы предприятия с производственными процессами, оперативно поставляет объективную и подробную информацию руководству. Кроме того, система MES проводит анализ и определяет наиболее эффективное решение проблемы - например, для конкретного руководителя таким решением может быть переход на другие источники сырья, внедрение систем автоматизации в определенные точки технологического процесса, изменение графика поставок или сокращение ручного труда. По определению APICS (American Production and Inventory Control Society) MES - это информационная и коммуникационная система производственной среды предприятия. Более развернутым является определение, принятое в некоммерческой ассоциации MESA (Manufacturing Enterprise Solutions Association), объединяющей производителей и консультантов-внедренцев MES-систем: MES - это автоматизированная система управления производственной деятельностью предприятия, которая в режиме реального времени: планирует, оптимизирует , контролирует, документирует производственные процессы от начала формирования заказа до выпуска готовой продукции. [ 1 ] 2. Функции MES Системы MES определяются как совокупность программных функций, отличающихся от функций систем планирования ресурсов предприятия (ERP), автоматизированного проектирования и программирования (CAD/CAM) и автоматизированных систем управления технологическим процессом (АСУТП). Aссоциация MESA определила 11 основных функций MES: 1. Контроль состояния и распределение ресурсов (RAS). В рамках этой функции обеспечивается управление ресурсами производства ( машинами, инструментальными средствами, методиками работ, материалами) и другими объектами, например, документами о порядке выполнения каждой производственной операции. Правильность настройки оборудования в производственном процессе, а также его состояние отслеживается в режиме реального времени. 2. Оперативное детальное планирование (ODS). Эта функция обеспечивает оперативное и детальное планирование работы, основанное на характеристиках и свойствах конкретного продукта, а также детально и оптимально вычисляет загрузку оборудования при работе конкретной смены. 3. Диспетчеризация производства (DPU). Обеспечивает текущий мониторинг и диспетчеризацию процесса производства, отслеживая выполнение операций, занятость оборудования и людей, выполнение заказов, объемов, партий и контролирует в реальном времени выполнение работ в соответствии с планом ; позволяет отслеживать все происходящие изменения в режиме реального времени и вносить корректировки в план цеха. 4. Управление документами (DOC). Обеспечивает прохождение документов, которые должны сопровождать выпускаемое изделие, включая инструкции и нормативы работ, чертежи, программы обработки деталей, записи партий продукции, сообщения о 2 технических изменениях. Организует передачу информации от смены к смене, а также позволяет вести плановую и отчетную цеховую документацию. 5. Сбор и хранение данных (DCA). Функция обеспечивает информационное взаимодействие различных производственных подсистем для получения, накопления и передачи технологических и управляющих данных, циркулирующих в производственной среде предприятия. 6. Управление персоналом (LM). Формирует отчеты о времени и присутствии на рабочем месте, обеспечивает слежение за соответствием сертификации. Позволяет учитывать и контролировать основные, дополнительные и совмещаемые обязанности персонала, такие как выполнение подготовительных операций, расширение зоны работы. 7. Управление качеством продукции (QM ). Предоставляет данные измерений о качестве продукции, собранные с производственного уровня, позволяет проводить анализ корреляционных зависимостей и статистических данных причинно-следственных связей контролируемых событий. 8. Управление производственными процессами (PM). Отслеживает заданный производственный процесс, а также автоматически вносит корректировку или предлагает соответствующее решение оператору для исправления или повышение качества текущих работ. 9. Управление производственными фондами (техобслуживание) (MM). Поддержка процесса технического обслуживания, ремонта производственного и технологического оборудования и инструментов в течение всего производственного процесса. 10. Отслеживание истории продукта (PTG). Предоставляет информацию, связанную с продукцией: отчет о персонале, работающем с этим видом продукции, компоненты продукции, материалы от поставщика, партию, серийный номер, текущие условия производства, индивидуальный технологический паспорт изделия. 11. Анализ производительности (PA). Формирует отчеты о реальных результатах производственных операций, а также сравнивает с предыдущими и ожидаемыми результатами. Например, использование ресурсов, наличие ресурсов, время производственного цикла, соответствие плану, стандартам и другие. Одиннадцать вышеперечисленных обобщённых функций , которые определены MESA International , позволяют судить о предназначении систем оперативного управления класса MES. Получая информацию непосредственно с производства , такого рода система позволяет : контролировать и при необходимости немедленно корректировать производственное расписание ( что невозможно в ERP-системе), обеспечить связь между производственными и бизнес-процессами и , наконец, собирать и передавать в ERP-систему данные о текущих производственных показателях в режиме реального времени. Система управления производством класса MES - это связующее звено между ориентированными на хозяйственные операции ERP-системами, системами планирования цепочки поставок и деятельностью в реальном масштабе времени на уровне производства. По своей сути и назначению система оперативного управления производством является программной прослойкой, позволяющей объединить различные уровни управления компанией в единый информационный комплекс. Иерархия уровней управления предприятием и соответствующих им автоматизированных систем управления представлены на рис.1. 3 Рисунок 1 – Системы автоматизированного управления компанией. Безусловным преимуществом и отличительной особенностью этой системы является возможность управления производственным процессом в реальном времени, осуществления «ежеминутного» контроля состояния производственного процесса. MES позволяет создавать гибкую информационную инфраструктуру, чрезвычайно быстро реагирующую на любые изменения в продукции, производственном процессе, составе рабочей силы и содержании рабочих процедур, обеспечивая оперативность управления и адаптативность производственной системы предприятия. Основными функциями MES-систем из перечисленных выше являются – оперативно-календарное планирование (детальное планирование) и диспетчеризация производственных процессов в цеху. Именно эти две функции определяют MES-систему как систему оперативного характера, нацеленную на формирование расписаний работы оборудования и оперативное управление производственными процессами в цеху. Цель MES-системы – не только выполнить заданный объем с указанными сроками выполнения тех или иных заказов, но выполнить как можно лучше с точки зрения экономических показателей цеха. На каждое рабочее место формируется детализированное ( с указанием сроков начала/ окончания каждой операции) плановое задание, соответствующее оптимальному производственному расписанию выполняемых работ. Пример планового задания на рабочее место представлен на рисунке 2. 4 Рисунок 2 – Пример детализированного планового задания на рабочее место Любое плановое задание нуждается в диспетчировании, поэтому функции диспетчирования в МЕS – системах отводится особое место. В MES-системах функция DPU реализована в виде специального модуля диспетчирования, с которым работает диспетчер. Задачей диспетчера является фиксация всех событий в производственной системе: моментов действительного окончания обработки партий деталей, отказов оборудования по различным причинам, любых опережений и запаздываний тех или иных процессов и т.п. (рис.3,4 ). 5 Рисунок 3 – Контур диспетчирования в MES Далее MES-система, с определенным интервалом времени, автоматически анализирует информацию, полученную с диспетчерских терминалов, и если фактическое состояние дел существенно расходится с плановым заданием (изменяются моменты окончания обработки партий деталей), то диспетчер оповещается системой о наличии данных расхождений. После принятия решения диспетчером, а это, чаще всего, либо временной сдвиг работ, либо пересчет расписания, скорректированное расписание вновь вступает в работу с обязательным оповещением на те рабочие центры , которых затронули коррективы. 6 Рисунок 4 3. Применение систем управления производством MES на российских предприятиях В России системы управления производством — пока относительно новое слово в автоматизации. Для автоматизации решения задач календарного планирования производства в МГТУ «Станкин» был разработан программный продукт «Фобос», который составляет ядро системы управления современным цехом механообработки, интегрируя в единое целое автоматизированную подготовку производства, оперативное календарное планирование, диспетчерский контроль за состоянием обрабатываемых предметов труда в условиях мелкосерийных и единичных производств. MES-система «Фобос» используется в крупном машиностроении, как правило, в паре с «тяжелыми» ERP-системами — BAAN или SAP. Разработчики системы работают над возможностью интеграции также с «1С:Предприятие». Промышленная эксплуатация системы «Фобос» показала, что она позволяет за счёт эффективной организации производства минимизировать нормы материальных и трудовых затрат, повысить фондоотдачу технологического оборудования, снизить себестоимость продукции. Как комментирует Евгений Фролов, профессор МГТУ "СТАНКИН", разработчик MES-системы «Фобос»: «В задачах управления мелкосерийным и единичным производством, к которому в той или иной мере относятся почти 70% всех 7 машиностроительных предприятий, имеется одна особенность: общемировой среднестатистический коэффициент загрузки технологического оборудования на таких заводах не превосходит значения 0.45. (если, конечно, не применять специального производственного софта для составления, коррекции и диспетчерского контроля производственных расписаний, т.е. MES систем). Другая система — YSB.Enterprise — предназначена для предприятий СМБ, которым несколько «не по средствам» приобретать тяжелые ERP-системы. YSB.Enterprise работает по принципу двухслойной пирамиды, где MES-система берет на себя функции и верхнего слоя управления. MES-системы PolyPlan, по мнению разработчика Равиля Загидуллина, доцента УГАТУ (г. Уфа), более всего предназначены для автоматизированных систем механообработки. Хотя могут применяться и для неавтоматизированного производства. Кроме нее, аналогов MES-систем именно для автоматизированного производства (гибкое производство, нтегрированное производство), по его заявлению, на сегодняшний день нет. Необходимо отметить ещё одно преимущество применяемых систем «Фобос» и «Полиплан»: возможность в процессе оптимизации управленческих решений использовать интегральный критерий, в который могут входить несколько частных критериев, иногда противоречивых. Выбор векторного критерия в системе PolyPlan и системе «ФОБОС» представлен на рис 5.,6 |