Разработка моделей организации опытного производства приборных комплексов на основе технико-экономического проектирования

Современная промышленная система развивается в условиях жесткой конкуренции, и развитие ее идет в нескольких направлениях — это: существенное повышение качества продукциисокращение времени обработки на новейшем оборудовании за счет технических усовершенствований деталей и узлов-. повышение интеллектуальной оснащенности машиностроительных (в том числе — опытного) производств с использованием высокоэффективных автоматизированных систем и др. Согласно статистических данных, каждые 7-И 0 лет развития науки и техники характеризуются значительным усложнением технических систем и объектов в два и более раза. Учитывая, что период освоения новых производственно-технологических процессов в приборостроении составляет значительный период от 5 и более лет, а эффективность сборочных и испытательных процессов, растет и того медленнее, то главным резервом повышения показателей экономической эффективности опытного производства остается совершенствование организации и повышение степени автоматизации производственных процессов с использованием автоматизированного управления производственно-технологическими, технико-экономическими и организационными процессами. Поэтому современная стратегия развития приборостроительного производства во всем цивилизованном мире предполагает создание принципиально новых методов и приемов организации производства: с существенным повышением уровня автоматизации проектирования технико-экономических, производственнотехнологических процессов и управления этими процессами на основе совершенствования систем обработки информации, экономико-математического априорного моделирования с целью обеспечения выпуска высококачественной продукции в заданные сроки при минимальных затратах.

Для достижения целей социально-экономического развития приборостроительного производства (особенно трудоемкого и высокотехнологичного) необходим целый комплекс мероприятий, обеспечивающих: совершенствование принципов организации опытного производства и методов его планирования с использованием современных автоматизированных систем проектирования и управления производственно-технологическими и организационными процессами на основе априорного экономико-математического их моделированиявнедрения новых и совершенствование существующих производственно-технологических и технико-экономических процессовповышение уровня автоматизации проектирования, планирования труда и организации производства и управления.

Но автоматизация процессов, проектирования, планирования труда, управления и организации производства приводит к необходимостипересмотра многих традиционных понятий и подходов, например, с позиции теории систем, функционально-стоимостной инженерии, функционально-стоимостного анализа, так как вся производственная система в совокупности с системами автоматизации. относится к сложным динамическим системам, в. которых принятие технологических и управленческих решений в процессе их функционирования осуществляется в условиях априорной неопределенности [1, 2, 3, 9, 11]. Это связанно со стохастической неопределенностью выходных параметров, и недостаточной информацией о возмущающих факторах, влияющих на стабильность и точность функционирования производственной системы приборостроительного производства.

Стохастическую неопределенность можно уменьшить разработкой априорных экономико-математических моделей со взаимоувязкой компонентов производственной и автоматизированной систем управления, представляющих собой зависимости между производственно-технологическими и управленческими параметрами. Поэтому с функционально-экономической точки зрения (основываясь, на методологии функционально-стоимостной инженерии) производственная, равно как и поддерживающие — автоматизированные системы, должны реализовывать исходный производственно-технологический процесс в виде процедур взаимодействия материального, информационного, энергетического и финансового потоков.

Следовательно, при разработке и совершенствовании системы организации опытного производства (СООП), а вместе с ней — производственно-технологических, организационных и управленческих процессов возникают проблемы, меньше связанные с рассмотрением свойств и законов функционирования элементов, а больше с выбором наилучшей (оптимальной) структуры, оптимальной организации взаимодействия элементов системы, определения оптимальных режимов функционирования, учетом влияния, внешней среды на основе априорного экономико-математического моделирования их внутреннего состава и связей по проектно-производственной цепи — это «исследование-проектирование-производство».

В этой связи вырисовывается главное — возникновение первостепенной важности проблемы совершенствования системы организации опытного производства, с точки зрения технико-экономического проектирования производственно-технологических и организационных процессов. Тогда совершенная система ООП — это все охватывающие основные аспекты организации, проектирования, производства, труда и управления на основе априорного экономико-математического моделирования и прогнозирования технико-экономических процессов. На основании выше изложенного можно констатировать, что основной целью настоящей работы ставится: разработка моделей организации опытного производства приборных комплексов на основе технико-экономического проектирования с использованием критериев функции и стоимости с позиции функциональности.

Здесь функциональность выступает как экономико-математическая категория, объединяющая несколько критериев: функцию как полезное действие, состояния или свойствокачество, надежность, эффективность, ремонтопригодность и долговечность. Здесь надежность выступает как совокупность качественных показателей, направленных на выполнение главной функции объектом или системой. Для достижения поставленной цели в работе необходимо произвести экономико-математическую взаимоувязку всех компонентов системы организации опытного производства в условиях функционирования автоматизированной системы технико-экономического проектирования и конструкторско-технологического анализа (АСТЭП и АСКТА), увязать их экономико-математические модели со стоимостными показателями, разработать оптимальные экономико-математические модели СООП со взаимоувязкой всех подсистем на основе методологии функционально-стоимостной инженерии.

Таким образом, основными задачами исследования являются:

1. Дать полную характеристику и выполнить системно-функциональный анализ АСКТА для решения задач организации опытного производства в условиях функционирования автоматизированной системы технико-экономического проектирования по методологии функционально-стоимостной инженерии.

2. Разработать модели организации опытного производства приборных комплексов на основе технико-экономического проектирования по методологии функционально-стоимостной инженерии на примере опытного производства приборного комплекса «Лесоруб-Э» по критериям функциональности, стоимости и эффективности технико-экономических процессов опытного производства, с разработкой моделей и методов описания СООП.

3. Разработать методику организации опытного производства с использованием научно-технических разработок автоматизированной системы технико-экономического проектирования и конструкторско-технологического анализа для цели снижения общей трудоемкости по циклу «. производства» проектно-производственной цепи «исследование-проектирование-производство» и совершенствования этапов «подготовка опытного производства» и «. опытное производство» по методологии функционально-стоимостной инженерии.

4. Адаптировать модели и методы организации опытного производства на основе методологии ФСИ в условиях функционирования АСТЭП и АСКТА комплексной АСУП типа ТЖЮКАрЫсз и произвести расчет экономической эффективности разработок, с целью снижения общей трудоемкости проекта на примере изделия «Лесоруб-Э» исследуемого предприятия.

Научной новизной в настоящей работе обладают следующие результаты:

1. Модели организации опытного производства для изготовления приборных комплексов на основе автоматизированной дифференциации объектов по уровням вхождения с использованием методологии функционально-стоимостной инженерии в условиях функционирования автоматизированной системы конструкторско-технологического анализа.

2. Метод технико-экономического проектирования процессов организации опытного производства на основе функционально-стоимостной инженерии в интерпретации оценок технологического совершенства конструкции приборного комплекса с разработкой методики для оценки технического совершенствования и рациональности конструкции^ в условиях функционирования АСТЭП.

3. Комплексная методика организации опытного производства с использованием научно-технических разработок автоматизированной системы технико-экономического проектирования и конструкторско-технологического анализа на уровне функций логистической цепи «исследование-проектирование-производство» с разработкой метода описания системных показателей проектных процедур СООП.

4. Метод проведения расчетов экономической эффективности, основанный на экономико-математическом моделировании процессов организации опытного производства приборных комплексов с использованием информации о конкретном штатном объекте производства по критериям функции и стоимости.

На защиту выносятся следующие разработки:

1. Методы и модели технико-экономического и экономико-математического описания системы организации опытного производства приборных комплексов на основе технико-экономического проектирования и конструкторско-технологического анализа по методологии функционально-стоимостной инженерии оценок технологического совершенства и рациональности конструкции изделий.

2. Экономико-математические модели для автоматизированного нормирования операций и переходов технологических процессов электроэрозионной обработки деталей на станках с ЧПУ и сборки приборных комплексов (на примере изделия «Лесоруб-Э»).

В первой главе приводится характеристика автоматизированной системы конструкторско-технологического анализа с целью её использования в процессах организации опытного производства приборных комплексов в условиях функционирования автоматизированной системы технико-экономического проектирования, которая позволяет усовершенствовать про-ектно-производственный цикл «исследование-проектированиепроизводство», совместив этап «. подготовка производства» с проектированием, технико-экономическим планированием, организацией опытного производства и реализацией готовых приборных комплексовформируются задачи исследований на основе проведения патентных исследований, анализа библиографических источниковприводятся выводы по главе.

Во второй главе разрабатываются модели организации опытного производства приборных комплексов на основе разработки методов по циклу «. проектирование-производство» по методике автоматизированного проектирования технико-экономических процессов с использованием элементов методологии функционально-стоимостного анализа. Проводится описание технических процедур в виде интерпретации количественных оценок технологического совершенства конструкции приборных комплексов для организации их производства. Разработана комплексная методика-для оценки технического совершенства и рациональности конструкции приборных комплексов на основе автоматизированной системы технико-экономического проектирования по схеме «затраты-доход» или «вложение-доход» на примере штатного объекта «Лесоруб-Э" — разработан классификатор организационных и производственно-технологических признаков, и классификатор деталей и сборочных единиц в опытном производствеформируются выводы по главе.

В третьей главе на основании проведенных исследований и экономико-математического моделирования системы организации опытного производства разработана методика организации опытного производства с использованием научно-технических разработок автоматизированной системы технико-экономического проектирования и конструкторско-технологического анализапроведен анализ процедур совершенствования организационно-технической структуры системы организации производства в условиях функционирования. АСКТАразработана методика моделирования системы ООП на уровне функций КТА и обеспечения технологичности конструкциивыполняется оценка показателя валидности системы ООП по эффекту опережающей информацииразрабатывается* метод описания системных показателей проектных процедур ООП в условиях функционирования АСТЭП и АСКТА с позиции функционально-стоимостной инженерииформируются, выводы по третьей главе.

В четвертой главе описывается технология адаптации методов и методик организации опытного производства приборных комплексов на основе технико-экономического проектирования и конструкторско-технологического анализа приборных комплексов в условиях функционирования АСТЭП и АСКТА в общей комплексной АСУП, поставленной на программно-техническом комплексе — русифицированной системе ЦМОЯАрЫсз, которая используется на многих промышленных предприятиях и опытных производствах страны. По результатам исследований, экспериментов и адаптации системы ООП на исследуемом предприятии, достигнуто снижение трудоемкости и получен соответствующий экономический эффект. Все расчеты подтверждены актом о внедрении результатов исследований, экспериментов и разработок. В завершении формулируются выводы по главе.

В основных выводах и результатах к диссертации резюмируются научные и практические результаты, а также акцентируется новизна исследований и экспериментов.

В перечень литературы внесено 119 наименований библиографических источников используемых при написании настоящей работы.

В приложение вынесен акт о внедрении результатов исследования, экспериментов и разработок на предприятии ФНПЦ ОАО «НПО «Марс» и справка об использовании разработок в учебном процессе Института авиационных технологий Ульяновского государственного технического университета.

По теме диссертации опубликовано 9 научно-технических работ: статей — 7- научно-технических докладов- 2- три статьи опубликованы в специальных выпусках научно-технического сборника «Известия Самарского научного центра РАН», входящего в перечень рекомендуемых изданий ВАК России.