Автоматизация процессов анализа логистической поддержки изделий машиностроения в интегрированной информационной среде

В последние годы словосочетание «Интегрированная логистическая поддержка"1 (сокращенно — ИЛП) стало популярным как в общетехническом обиходе, так и в научно-технических документах различного уровня и статуса: в концепциях, положениях и т. д. Такая популярность связана с выходом отечественной машиностроительной продукции на внешние рынки, где потребители этой продукции предъявляют к ней требования, основанные на международных и национальных стандартах, принятых в промышленно развитых странах.

Современные наукоемкие изделия (например, прокатный стан, станок с ЧПУ, самолет, корабль и т. п.) имеют длительный жизненный цикл (ЖЦ). Для таких изделий величина затрат в ходе ЖЦ — один из важных потребительских параметров. Эти затраты складываются из затрат на разработку, производство, ввод изделия в действие, эксплуатацию, поддержание его в работоспособном состоянии и утилизацию по истечении срока службы. Для систем, имеющих срок использования 10−20 и более лет, затраты на постпроизводственных стадиях ЖЦ, связанные с поддержанием изделия в работоспособном состоянии (состоянии готовности к использованию), могут быть равны или даже превышать затраты на приобретение. При этом, в силу общеизвестных экономических причин (инфляция, обесценение денег), первые со временем возрастают, а вторые убывают.

Понятие ИЛП охватывает комплекс управленческих и информационных процессов и процедур, выполняемых в ходе всего ЖЦ изделия, направленных, преимущественно, на сокращение затрат на послепродажное сопровождение2 при непременном обеспечении заданного уровня технической готовности.

1 В англоязычной литературе: Integrated Logistic Support (ILS).

2 Эти затраты иногда именуются «затратами на владение».

Это понятие относится к числу базовых инвариантных понятий концепции и стратегии CALS (Continuous Acquisition and Life Cycle Support) или ИЛИ (Информационная Поддержка жизненного цикла Изделий) [1−4].

С общетехнических позиций проблема снижения затрат, связанных с поддержанием изделия в работоспособном состоянии, сводится к следующим аспектам: обеспечение конструкторскими, технологическими и производственными мерами высокой надежности (безотказности и долговечности) — обеспечение ремонтопригодности и эксплуатационной технологичностирациональная организация снабжения потребителей запасными частями, расходными материалами и принадлежностями, т. е. материально-техническое обеспечение (МТО) эксплуатации, профилактических и ре-монтно-восстановительных работ, позволяющее избегать как дефицитов, так и избытков материальных ресурсоврациональная организация процессов технического обслуживания и ремонта (ТОиР), позволяющая сокращать затраты на их проведениеобеспечение эксплуатационного, обслуживающего и ремонтного персонала актуальной, достоверной и удобной для практического использования технической документациейорганизация подготовки и переподготовки персонала для эффективной эксплуатации и ТОиР новых изделийсбор, обработка и анализ данных о фактических показателях надежности, ремонтопригодности и эксплуатационной технологичности, на основе которых разработчики могут совершенствовать конструкцию, а также процессы эксплуатации и ТОиР.

Все эти аспекты традиционно находятся в центре внимания разработчиков и производителей техники. Им посвящены многочисленные научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы, а также государственные и отраслевые стандарты.

По мере развития промышленных информационных технологий (ИТ) многие процессы проектирования, производства, эксплуатации и обслуживания техники приобретают новое качество, обусловленное возможностями интенсивного обмена техническими данными как внутри процессов, так и между ними.

Благодаря ИТ появилась возможность планирования, документирования и отчетности, относящихся ко всем действиям, процедурам и процессам ЖЦ изделия на формальной основе, обеспечиваемой упомянутым обменом данными, что способствует улучшению качества и организации послепродажного сопровождения наукоемкой продукции.

В этой связи ИЛП должна рассматриваться как совокупность базовых управленческих технологий в рамках ИЛИ, опирающаяся на возможности современных ИТ и обладающая следующими ключевыми особенностями: системность, состоящая в охвате всех стадий ЖЦ и в наличии информационных обратных связей от процессов эксплуатации и технического обслуживания к процессам разработки и производства, что способствует совершенствованию конструкции изделия и системы его технической эксплуатации (СТЭ) — опора на формализованные информационные модели, обеспечивающие обмен данными и совместное использование этих данных всеми участниками ЖЦ изделия в рамках интегрированной информационной среды (ИИС) — использование в качестве целевых функций управления показателей конкурентоспособности и поддерживаемости (см. ниже), как интегральных оценок качества изделия и СТЭ.

Одна из важнейших составляющих ИЛП — анализ логистической поддержки (АЛЛ). АЛП представляет собой формализованную технологию всестороннего исследования машиностроительного изделия и вариантов системы его эксплуатации. Это комплексная инженерная дисциплина, находящаяся «на стыке» процессов разработки изделия и СТЭ. АЛЛ направлен на сокращение затрат на ЖЦ изделия при заданных показателях надежности и эффективности. Результаты АЛЛ представляются в специальной базе данных — БД АЛЛ. В ходе АЛЛ решаются следующие основные задачи: формирование требований к проекту и к системе поддержки изделия на основе сравнения с существующими аналогамикорректировка проектных решений, направленная на обеспечение эффективной эксплуатацииразработка предложений по реализации системы поддержки эксплуатации, обеспечивающей наилучшее соотношение затрат и уровня технической готовности (коэффициента готовности) изделия, определяемое термином «пригодность к поддержке» или «поддерживаемость» (8иррог1аЫШу) [5]- определение потребностей в ресурсах логистической поддержкиразработка планов послепроизводственной поддержкирасчеты стоимости ЖЦоценка достигнутых показателей эффективности эксплуатации.

К сожалению, до недавнего времени в России проблеме ИЛП в целом и АЛП в частности не уделялось должного внимания, что привело к существенному отставанию отечественной промышленности в этом направлении.

Главное отличие процессов и процедур послепродажного сопровождения, принятых в России и описываемых в отечественных нормативных документах, от аналогичных процессов и процедур, регламентированных зарубежными стандартами, состоит в том, что отечественные документы не предусматривают систематического применения ИТ для под держки этих процессов в рамках ИИС.

Как уже отмечалось, проблема ИЛП приобрела особую актуальность в связи с выходом отечественных предприятий — производителей наукоемкой продукции на международные рынки. Иностранные заказчики предъявляют к средствам и системам послепродажного сопровождения российских изделий те же требования, что и к аналогичным изделиям зарубежных фирм. В частности, они требуют от российских производителей предоставления данных АЛЛ в форме отчетов или баз данных [5]. В этой связи проблема организации ИЛП и АЛЛ для изделий российских предприятий переходит в разряд первоочередных, поскольку от ее решения в значительной мере зависит конкурентоспособность отечественной машиностроительной продукции на мировых рынках.

Все вышеизложенное предопределяет актуальность темы диссертации. Поскольку АЛП требует обработки больших объемов разнообразной информации, его выполнение возможно только в автоматизированном режиме, т. е., по сути, речь идет об автоматизации достаточно своеобразного технологического процесса инженерной деятельности.

Цель работы: повышение конкурентоспособности продукции отечественного машиностроения на мировых рынках посредством создания и внедрения методических и программных средств автоматизации процессов АЛП в проект-но-конструкторских организациях.

Для достижения этой цели потребовалось решить следующие задачи:

1. Описать состав задач АЛП, содержание БД АЛП и выбрать задачи для первоочередной реализации в составе специализированного программного обеспечения (ПО).

2. Проанализировать информационные модели АЛП, содержащиеся в зарубежных нормативных документах, и на основе результатов анализа разработать интегрированную объектно-ориентированную информационную модель.

3. Разработать методики автоматизированного решения отдельных задач АЛП.

4. На основе интегрированной информационной модели и методик разработать ПО автоматизированной системы АЛП.

5. Провести апробацию ПО АЛП в конкретных проектах.

Теоретическое и экспериментальное решение перечисленных задач и составляет основное содержание диссертации.

Вывод:

ПП АЛП, разработанный НИЦ CALS-технологий «Прикладная логистика», является работоспособным, и после проведения необходимых доработок, будет обладать функциональностью, обеспечивающей возможность его использования при выполнении АЛП проекта БСМС, а также других проектов ОАО «ОКБ им. A.C. Яковлева».

Главный конструктор, заместитель технического директора по И.

Главный конструктор

П.А. Рипс.

О.Э. Иодынис.