Анализ и пути совершенствования систем автоматизации нормирования производственного процесса

Актуальность темы исследования формируется, опираясь на необходимость повышения конкурентоспособности продукции многономенклатурных машиностроительных предприятий на основе совершенствования системы нормирования труда и повышения эффективности деятельности предприятий, в частности в оценке трудоемкости изготовления изделий, нормирования технологических процессов, создании информационной модели изделия.

Тип производства современных машиностроительных предприятий Республики Казахстан является в основном единичным, мелкосерийным и редко среднесерийным. Также в большом количестве существуют ремонтные предприятия. Как известно, при такой организации производства номенклатура выпускаемых изделий обширна, сроки выпуска готовых изделий ограничены, из-за чего время на технологическую подготовку производства очень сжато, при этом процесс разработки технологических процессов очень трудоемок и связан с возникновением большого количества ошибок. В среднем сроки проектирования технологических процессов для деталей типа «Вал» составляют до 5-7 дней, для деталей типа «Корпус» – от 7 до 14 дней. [3]

Основными трудностями ручного проектирования является невозможность однозначного принятия решений на определенном уровне, так как значения критериев для выбора конкретного элемента технологического процесса станут известны только на последующих этапах проектирования, а зачастую в самом конце проектирования. Основным недостатком большого количества систем от различных разработчиков автоматизированных систем состоит в том, что при их работе приходится проводить анализ и корректировку результатов проектирования технологических процессов в соответствии с конкретной текущей ситуацией на производстве.

Неоднозначность выбора определенных решений на промежуточных стадиях проектирования, приводит к необходимости в разработке большого количества вариантов технологических процессов, которые можно оценить только в конце проектирования. При этом необходимо учитывать огромное количество критериев для объективной оценки получаемых вариантов. В связи с этим рекомендуется проводить окончательный, но уже субъективный выбор оптимального технологического процесса как минимум из трех наиболее подходящих решений, основываясь на технико-экономической оценке конечного проекта.

На начальном этапе развития на САПР возлагались задачи оформления графической и текстовой информации в контексте создания проекта, что можно отнести к рутинным операциям процесса проектирования. Известно, что рутинные операции в процессе проектирования занимают не менее 75% от общей трудоемкости проектирования, а, следовательно, автоматизация этих операций существенно снижает трудозатраты на проект. [1]

Результативное управление машиностроительным предприятием в настоящее время практически невозможно без развития единого устойчивого информационного пространства, связывающего все накопленные корпоративные знания, в котором должны циркулировать во взаимодействии все информационные потоки предприятия. Практический опыт успешно действующих отечественных предприятий показывает, что управлением корпоративными знаниями необходимо заниматься целенаправленно и беспрерывно и без которого бизнес не может существовать. В качестве основных причин создания единой информационной системы предприятия могут рассматриваться как проблемы, связанные с информационным обеспечением задач управления, так и понимание необходимости создания дополнительного конкурентного преимущества путем эффективного использования накопленных знаний. Впрочем, предприятия, работающие при поддержке информационных систем, уже рассматривают их не в качестве конкурентного преимущества, а в качестве жизненно необходимого компонента успешного функционирования.

Автоматизация задач технического нормирования и прогнозирования в настоящее время является, очевидно, актуальной темой. В связи с данным фактором ряд российских фирм-разработчиков программного обеспечения предлагает встраивать в системы управления производством и системы технологического проектирования соответствующие программные модули. Рассмотрим и проанализируем наиболее известные из них.[2]

Одна из систем – это система FOBOS, которая по идеям создателей предлагает составление ядра системы управления цехом механообработки, интегрирацию автоматизированной технологической подготовки производства, оперативное календарное планирование, диспетчерский контроль за состоянием обрабатываемых деталей - сборочных единиц в условиях мелкосерийных и единичных производств. В составе системы FOBOS существует два функциональных модуля-подсистемы: технологической подготовки производства, оперативного планирования и диспетчерского контроля.

Комплекс TECHCARD, созданный в НПП "ИНТЕРМЕХ", в отличие от FOBOS, представляет собой несколько систем автоматизации проектирования, используемых при технологической подготовке производства. Основной задачей TECHCARD является автоматизированная подготовка технической документации при разработке технологических процессов и планировании производства. Программный комплекс TECHCARD позволяет вести пооперационное техническое нормирование проектируемых технологических процессов благодаря базам данных типовых операций и элементов.

Еще одна система автоматизированного технологического проектирования "ТЕМП", созданная учеными в МГТУ "СТАНКИН", представляет собой набор инструментальных средств для проектирования технологической документации с различной степенью автоматизации. ТЕМП обеспечивает комплексный контроль технологической документации, ведение архива и редактирование программ ЧПУ, расчет режимов резания, нормирование времени по различным специализациям и методикам, нормирование расхода материала, интеграция документов различных специализаций. В данной системе приведено решение таких задач как расчет применяемости деталей в изделии, интеграция с базами данных по составу изделий, материалов, специальных средств измерения, с конструкторскими системами, системами управления производством, автоматизированное управление процессом технологического проектирования и т.д.

Комплексная система TechnologiCS, как и многие рассмотренные системы, работает в едином информационном пространстве. Общая база конструкторско-технологической информации об изделиях доступна каждому пользователю всей системы. Идеологически возможности TechnologiCS можно разделить на три основные группы: Конструкторская часть, Технологическая подготовка, Планирование и производство.

В заключении можно подвести итоги, плюсы и минусы рассматриваемых систем. Первой рассмотренной системой была система FOBOS, преимуществом данной системы является то, что возможно вести комплексный мониторинг on-line режиме состояния производственных заказов. Также можно проводить детальный анализ возникающих задержек обработки деталей на каждом участке производства, также производится контроль их текущего дефицита, производится оперативный анализ производственных затрат, как для основного оборудования, так и для отдельных производственных заказов. В следующей системе, системе «ТЕМП» имеется ряд преимуществ таких, как возможность быстрого определения цены на изготовления нового изделия; возможность поддержки одновременной работы с некоторыми технологическими процесса; модульный принцип работы; использованные ранее методики автоматизированного проектирования накапливаются в базе данных программы; формирование комплекса технологической документации автоматизировано. В системе TechnologiCS есть явные достоинства а именно то, что TechnologiCS является комплексной и охватывает всю последовательность задач, начиная от разработки конструкторской спецификации до выдачи заданий в производство и отслеживания фактического хода работ. У TechnologiCS сложный базовый интерфейс, который должен быть адаптирован под конкретное требование в процессе, что является недостатком системы. Также у программы отсутсвует веб – интерфейс, а для формирования отсчетов необходимо наличие MS Excel.

На основе вышесказанного можно сделать вывод, что не существует универсального решения, которое могло бы обеспечить решение всего спектра задач, связанных с организацией работы систем технического нормирования труда. Это объясняется разнообразным характером производственной системы как в техническом, так и организационной составляющих. Различные уровни технической оснащенности структурных составляющих производственной системы и используемые формы организации труда приводят к тому, что в условиях одного предприятия используется несколько методик нормирования и оценки трудоемкости и затрат ресурсов на изготовление машиностроительного изделия, что требует использования различных, часто противоречащих друг другу, методов и алгоритмов, усложняя структуру программного обеспечения.

В виде решения данной проблемы можно предложить создание автоматизированной системы, которая смогла бы соединить в себе все достоинства представленных выше комплексов. Также система должна иметь относительно не высокую стоимость, чтобы предприятия даже с небольшим бюджетом могли позволить себе автоматизацию своего производства, что повлекло бы за собой улучшение качества продукции, увеличения скорости изготовления изделий и рядом других положительных факторов.

Решение рассмотренных проблем позволит улучшить состояние в сфере нормирования труда на промышленных предприятиях, что в конечном итоге отразиться на производительности труда и эффективности труда всех работников предприятия республики.