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: 1022

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

, применяясь совместно, так как для сложных технических систем строятся моделиоценки СЖЦ по главным модулям и агрегатам. Рассмотрим несколько из них, а также примеры их использования.

  1. Эта модель была разработана ВМС США для оценки СЖЦ в основных системах вооружения. Стоимость ЖЦ системы делится на пять основных частей:

,

где:

- стоимость ЖЦ системы вооружения;

- затраты на исследование и разработку;

- затраты на разработку непосредственно связанных с данной системой подсистем (обеспечивающих, противопожарных, сигнальных и т.д.);

- инвестиционные затраты;

– утилизационные затраты;

- операционные и вспомогательные затраты.

  1. В этой модели СЖЦ включается стоимость закупки (приобретения) изделий:

,

где:

- затраты на фазе концепта;

- затраты на фазе выбора проектного решения;

- затраты на фазе закупок;

- затраты на оперативной фазе.

  1. В этой модели СЖЦ оборудования или системы делится на две основные части: текущие расходы и единовременные затраты:

,

где:

- текущие расходы,

- разовые расходы;

,

где:

- операционные затраты;

-затраты на оборудование;

- затраты на поддержку,


- затраты на рабочую силу;

- затраты на обслуживание;

,

где:

– затраты на закупки;

– затраты на установку;

- затраты на получение документов (лицензий, патентов);

- затраты на исследования и разработки;

- затраты на обучение персонала;

- затраты на повышение надежности и ремонтопригодности;

- затраты на поддержку.

Примеры оценки СЖЦ для разных технических систем.

Оценка LCC/СЖЦ по своей сути представляет собой калькуляцию затрат.

  • Оценка LCC/СЖЦ турбины двигателя самолета.

В формировании общей стоимости самолета турбины двигателей являются важными подсистемами. Стоимость их ЖЦ рассчитывается следующим образом:

,

где:

- затраты на разработку турбины;

- затраты на модернизацию частей двигателя;

- затраты на обеспечение необходимого объема производства;

- расходы на плановое техническое обслуживание;

- расходы на складское хранение.

  • Оценка LCC/СЖЦ грузового корабля.

Стоимость ЖЦ рассчитывается следующим образом:

,

где:

- стоимость строительства, включая затраты на машины и оборудование; ​​



-​​ затраты на консультационные услуги, уплату пошлин и т. д.;

- затраты на содержание судна;

- затраты на использование ( на тех обслуживание, топливо, страховка, ремонт).

5.3. Основные методы снижения стоимости ЖЦИ


Самыми существенными инжиниринговыми методами минимизации СЖЦ является уменьшение и унификация количества блоков конструкции, подлежащих техническому обслуживанию, ремонту или замене. Это может быть достигнуто как за счет объединения мелких составляющих в крупные заменяемые блоки, так и за счет общего уменьшения количества компонентов.

Поэтому особое внимание на стадии проектирования нового изделия уделяется агрегатированию и унифицированию элементов конструкции изделия.

Агрегатирование — метод проектирования, изготовления и монтажа, заключающийся в создании разнообразной номенклатуры изделий путем компоновки их из стандартных деталей, узлов и механизмов.

Агрегатирование позволяет скомпоновать новое изделие из спроектированных ранее узлов и агрегатов, производство которых уже освоено предприятиями. Разработка уникальной сборочной единицы, используемой только на одном типе конечного изделия, приводит к значительным затратам не только на стадии проектирования, но и на стадии его производства.

Предприятия заинтересованы в высоком уровне агрегатирования выпускаемой ими продукции, поскольку это позволяет значительно увеличить производственные мощности без дополнительных инвестиций в уникальную технику, а также без потребности в дополнительных производственных площадях. По этим причинам принципы агрегатирования проникли во все отрасли машиностроения, однако самое широкое применение им было найдено на стадиях проектирования и производства технологического оборудования и средств механизации различного назначения.

Степень уменьшения числа элементно-нового исполнения при агрегатировании оценивается коэффициентом агрегатирования:




,




где – число элементов в агрегатированном состоянии;

– общее число элементов в исполнении.


Деятельность по рациональному сокращению числа типов деталей, агрегатов одинакового функционального назначения называется унификацией продукции. Она базируется на классификации и ранжировании, типизации и оптимизации элементов готовой продукции. Основными направлениями унификации являются:

Разработка параметрических и типоразмерных рядов изделий, машин, оборудования, приборов, узлов и деталей;

  • Разработка типовых изделий в целях создания унифицированных групп однородной продукции;

  • Разработка унифицированных технологических процессов, включая технологические процессы для специализированных производств продукции межотраслевого применения;

  • Ограничение целесообразным минимумом номенклатуры разрешаемых к применению изделий и материалов.

Показателем уровня унификации является коэффициент применяемости (унификации) К,%, который вычисляют из соотношения:




,




где a— общее число деталей в изделии, шт.;

— число уникальных деталей, шт.

Следующим направлением в инжиниринге для минимизации СЖЦ является эксплуатационная технологичность, позволяющая снизить затраты на техническое обслуживание (ТО) изделия. Снижение затрат на техническое обслуживание изделий в этом случае объясняется следующими факторами:

  • Наличие доступа при обслуживании;

  • Соединение, обеспечивающее простоту демонтажа;

  • Простота обслуживания элемента и узла.

Следующим по значимости является закладываемая в проектные требования периодичность выполнения плановых форм ТО. Для примера – если в конце 80-х годов этот интервал для гражданских самолетов составлял в среднем 350-400 летных часов, то в современных самолетах он доходит до 1200 летных часов. Компания Airbus для своего самого продаваемого семейства А320 за время эксплуатации увеличила интервал от 350 до 750 летных часов, что позволило снизить стоимость летного часа на 15%. Эта мера является примером увеличения периодичности, как одного из методов снижения стоимости ТО.