Файл: Н. Э. Баумана (национальный исследовательский университет) А. Е. Бром, З. С. Терентьева организация и управление жизненным циклом наукоемкой продукции Курс лекций.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 07.11.2023

Просмотров: 974

Скачиваний: 31

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

Оглавление

Введение

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

Модуль 1. Организационные и информационные аспекты системы управления жизненным циклом продукции

Тема 1. Организация и управление жизненным циклом продукции на предприятии.

1.2 Система управления жизненным циклом

1.4 Жизненный цикл технологии

Международные и федеральные стандарты в области управления жизненным циклом продукции

1.7. Критерии эффективности управления и ключевые показатели ЖЦ

Тема 2. Информационные системы и технологии поддержки жизненного цикла продукции.

2.1. Технологии информационной поддержки ЖЦ продукции (ИПИ/CALS-технологии).

2.2 Инженерный анализ на основе САПР. Основные тенденции современного компьютерного инжиниринга

2.3. Ключевые группы CAD/CAM/CAE/PDM/PLM-технологий и соответствующих рынков

2.4 Параллельное проектирование и численные методы

2.5 Аддитивные технологии в машиностроении

Вопросы для самоконтроля:

Модуль 2. Технологии организации процессов ЖЦ продукции на предприятии

Тема 3. Технологии организации и управления процессами ЖЦ продукции на предприятии.

3.1 Основные технологии организации и управления ЖЦ продукции

3.2 Технология управления требованиями

3.3. Технология управления конфигурацией

3.4 Управление данными об изделии (УДИ)

3.5. Технологии блокчейн в управлении жизненным циклом продукции

3.6 PDM системы

3.7 Параллельный и коллаборативный инжиниринг

3.8 Управление потоками работ

3.9 Управление качеством

Тема 4. Интегрированная логистическая поддержка

4.1. Сущность ИЛП, взаимодействие участников ЖЦ в рамках системы ИЛП

4.2. Международные и российские стандарты ИЛП.

4.3. Структура интегрированной логистической поддержки

Вопросы для самоконтроля

Модуль 3. Современные концепции и методы управления жизненным циклом продукции

Тема 5. Методология управления совокупной стоимостью ЖЦ продукции

Концепция совокупной стоимости ЖЦ продукции.

5.2. Расчет стоимости жизненного цикла изделия

5.3. Основные методы снижения стоимости ЖЦИ

5.4. Программное обеспечение для оценки СЖЦ

Тема 6. Методология управления ЖЦ продукции с учетом воздействий на внешнюю среду

6.1. Методология анализа оценки воздействий ЖЦ на внешнюю среду LCA (Life Cycle Assesment)

6.2. Инвентаризационный анализ ЖЦ

6.3. Техническая и системная эффективность проектов в машиностроении.

Вопросы для самоконтроля:

Литература


Несмотря на широкий набор критериев эффективности управления ЖЦ, в обязательном порядке выделяются ключевые показатели ЖЦ, применяемые к любому виду наукоемкой и высокотехнологичной продукции.

К ключевым показателям ЖЦ продукции относится длительность ЖЦ, стоимость ЖЦ, надёжность и качество изделий. Данные показатели планируются на стадии разработки технического задания, закладываются в проект изделия, реализуются в процессе непосредственной эксплуатации. Более того, эти показатели являются решающими факторами в конкурентной борьбе за внутренние и международные рынки.

Остановимся на группе показателей, характеризующих структуру «жизненного цикла» во времени. Для определения общей величины жизненного цикла необходимо иметь информацию о длительности каждого этапа. Для этого требуются данные о границах каждого этапа ЖЦ. Несмотря на то, что многие этапы могут накладываться друг на друга, можно выделить сроки их начала и окончания (табл. 1.2), называемыми контрольные сроки (КС) или контрольные точки (КТ). Они помогают отслеживать и контролировать прохождение этапов ЖЦ и их составляющих процессов.

Таблица 1.2

Контрольные сроки начала и окончания этапов ЖЦ

Этап ЖЦ

КС начала этапа

КС окончания этапа и КС исполнения

1.Маркетинговые исследования

Поручение собственной службе или подписание договора на проведение исследований со сторонними организациями с определением длительности этапа

Сдача отчета по истечению оговоренного срока

2.НИР и ОКР (проектирование и разработка продукции)


Дата утверждения ТЗ соответственно на НИР, ОКР, технического проекта (ТП), экономического проекта (ЭП)

Дата окончания технической и экономической экспертизы проектов, утверждения акта об НИР, комплект конструкторской документации и РД по изделию

3.Подготовка производства



Принятие решения о планировании производственных процессов и МТО производства

Совокупность следующих факторов: наличие необходимого оборудования, оснастки, ЭД, опытных стендов и цехов, подписание договоров с поставщиками ресурсов

4.Производство продукции

Дата выпуска первой промышленной серии

Снятие образца техники с производства

5.Поспроизводственный этап


Подписание контракта на поставку, продажа, поставка и ввод в эксплуатацию первого серийного образца продукции

Снятие с эксплуатации последнего образца продукции



6.Утилизация

Дата списания первого образца продукции с эксплуатации

Дата окончания работ по утилизации



Контрольный срок исполнения помогает отслеживать потери времени и отклонение от календарного графика выполнения работ; контрольные точки рекомендуется делать для анализа отклонения качественных и количественных показателей изделия от проектных значений не только по техническим, но также и по экономическим критериям. Главным критерием, безусловно, является общесистемный критерий эффективности производственно-хозяйственной деятельности, получаемый с помощью стоимостных оценок результатов и затрат на ведение бизнеса: «результаты-затраты». Анализ КТ ЖЦ изделия позволяет анализировать экономическую эффективность продукции, сопоставляя затраты и резуль­таты на протяжении соответствующего этапа ЖЦ.

В жизненном цикле проекта переходы со стадию на стадию обычно называют гейтами (decision gate). Гейт обычно находится между стадиями жизненного цикла и связан с окончанием одних проектов (часто выполняемых одними людьми) и началом других проектов (часто выполняемых другими людьми — разные стадии жизненного цикла требуют разной специализации, поэтому состав проекта обычно меняется в ходе разработки). Решение, принимаемое в гейте — это пересмотр выделения ресурсов на проект: синхронизация параллельно ведущихся разработок в инженерной части, а также менеджерской (логистической и инвестиционной) работы.

Гейты характеризуются:

● усиленным контролем конфигурации в эти моменты времени (проходят сверки информационных систем, создание проектных базисов — baselines, т.е. таких “утверждённых версий” проектных моделей и документации, в каких изменения могут затем проводиться только по специальной процедуре со множеством дополнительных проверок),

● проведением испытаний, проверкой инженерных обоснований (в том числе с привлечением независимых экспертов)

● принятием осознанного решения “Go — No - Go — Cancel” (пройти на следующую стадию жизненного цикла — вернуться и доработать — прекратить проект в целом). Если риск продолжения проекта приемлемый, то идём на следующую стадию. Если риск высок, то возвращаемся на доработку, снижающую риск. Если риск очень высок и доработка вряд ли поможет его снизить, то проект закрывается, жизненный цикл системы прекращается.

Desicion gate — это развилка в проекте, имеющая дело прежде всего с оценкой рисков его продолжения.

Вехи — это просто дополнительные точки контроля

, на которых проверяется выполнение графика работ, но не ожидается принятие решений “Go-No - Go-Cancel”.

Гейты и вехи можно при проектном управлении трактовать как стадии жизненного цикла, только не имеющие продолжительности (такая трактовка даётся в ISO 24744). Хотя в практике гейты могут занимать ощутимое время и их тогда лучше считать отдельными стадиями жизненного цикла (чаще всего это происходит с гейтом “приёмка в эксплуатацию”) — для сверхсложных технических систем например, в энергетике, монтаж и ввод в эксплуатацию это может занимать год-полтора.

Для каждого процесса ЖЦ должны рассчитываться количественные оценки эффекта (технического и экономического) и затрат на выполнение процессов ЖЦ, оцениваться факторы риска, внедряться методы реинжиниринга для повышения качества изделий и минимизации совокупной стоимости ЖЦ изделия.


Тема 2. Информационные системы и технологии поддержки жизненного цикла продукции.

2.1. Технологии информационной поддержки ЖЦ продукции (ИПИ/CALS-технологии).


Для информационной интеграции процессов, протекающих в ходе жизненного цикла продукции, была разработана концепция Continuous Acquisition and Life-cycle Support (CALS) — непрерывной информационной поддержки жизненного цикла изделия, реализованная позднее в виде соответствующих CALS-технологий, в русскоязычном варианте называемых ИПИ-технологиями.

Во-первых, CALS — это идеология создания единой информационной среды для процессов проектирования, производства, испытаний, поставки и эксплуатации продукции. Системность информационного подхо­да заключается в охвате всех стадий жизненного цикла (ЖЦ) продукции от замысла до утилизации.

Во-вторых, интеграция достигается путем стандартизации представления информации (или скажем, результатов) в процессах проектирования, материально-технического снабжения, производства, ремонта, послепродажного сервиса и т.д. Такой подход создает новый базис для информационной интеграции и преемственности в использовании информации.

Наконец, в-третьих, эффективный бизнес сегодняшнего дня имеет явную тенденцию к географической распределенности. Компании кооперируются для того, чтобы вместе выполнить сложный проект или вывести на рынок новый продукт. Этот сложный организм должен жить по единым правилам в едином информационном пространстве, позволяющем непосредственно использовать данные в электронной форме от партнеров и передавать им, в свою очередь, результаты своей работы. В случае изменения состава участников — смены поставщиков или исполнителей — обеспечивается сохранность уже полученных результатов (моделей, расчетов, документации, баз данных).

Концепция CALS – совокупность принципов и технологий информационной поддержки жизненного цикла продукции на всех его стадиях. Она основана на использовании единого информационного пространства и обеспечивает взаимодействие всех участников этого цикла: разработчиков, эксплуатантов, производителей, поставщиков, эксплуатирующих организаций и ремонтных предприятий.

В России в последнее время устоялась русскоязычная интерпретация термина CALS- информационная поддержка жизненного цикла изделий (ИПИ).

Областями применения CALS (рис. 2.1) принято считать - совершенствование деятельности в области разнородных процессов, участвующих на всех этапах жизненного цикла продукции; управление цепями поставок в течении всего жизненного цикла продукции (от создания концепции изделия до его утилизации); электронную интеграцию организаций (предприятий), участвующих на различных этапах жизненного цикла продукции; управление поддержкой жизненного цикла продукции.



Рис. 2.1. Области применения CALS-технологий

Цель применения CALS-технологий как инструмента организации и инфор­мационной поддержки всех участников создания, производства продукта и его эксплуатации— повышение эффективности их деятельности за счет ускорения процессов исследования и раз­работки продукции, придания изделию новых свойств, сокращения издержек в процессах производства и эксплуата­ции продукции, повышения уровня сервиса в процессах ее эксплуатации и технического обслуживания.

CALS-технологии активно применяются, прежде всего, при разработке и производстве сложной наукоемкой продукции, создаваемой интегрированными промышленными структурами, включающими в себя НИИ, КБ, основных подрядчиков, субподрядчиков, поставщиков готовой продукции, по­требителей, предприятия технического обслуживания, ремонта и утилизации продукции.

Термин CALS появился в 1985 году в оборонном комплексе США как аббревиатура интегрированной системы информационной поддержки процессов заказа, поставки, обслуживания, эксплуатации и ремонта средств вооружений и военной техники Речь шла о стандартизации электронного представления и обмена технической и коммерческой информацией, позволяющей упорядочить и ускорить соответствующие процессы в федеральных структурах и вооруженных силах и сократить затраты, связанные с этим сложным информационным взаимодействием. За прошедшие годы понятие CALS существенно расширилось и перестало быть прерогативой военного комплекса. Оказалось, что задачи совместного использования электронной информации и обмена ей, в части данных о составе и структуре изделий, геометрических моделей, чертежей, технических руководств, описаний процессов, данных касающихся материально-технического обеспечения, технологии информационной поддержки процессов эксплуатации сложной техники – не менее актуальны в других отраслях, связанных с наукоемкой машинно-технической продукцией.

Растущая конкуренция на мировом рынке товаров и услуг заставляет производителей заботиться о конкурентности своей продукции. Помимо традиционных способов ее повышения, таких как снижение стоимости, повышение качества, надежности и эффективности, расширение функциональных возможностей все большую актуальность стали приобретать следующие: