MPLM IG™ ПРОМЫШЛЕННЫЙ ИНЖИНИРИНГ │ АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА │ ТЕХНОЛОГИИ МЕТАЛЛООБРАБОТКИ

15.02.2016

Алгоритм модернизации металлообрабатывающего производства

Алгоритм модернизации металлообрабатывающего производства
Возможные цели:
Повышение производительности; снижение производственных издержек; ликвидация информационного хаоса; интеграция производственных центров в единое информационное пространство; автоматизация производства (в том числе роботизация); внедрение САПР и АСУП вплоть до комплексных решений PLM, BIM на платформах разработчиков Dassault Systèmes, Siemens PLM Software, Autodesk, Tekla (возможны другие варианты).

Методология модернизации производства:

1 этап. Разработка точной геометрической модели физического производства. Это может быть 3D модель, разработанная по результатам обработки данных лазерного сканирования, или 2D схемы для дальнейшего построения объёмной модели производства. Этот этап требует присутствия на производстве от 1 до 4 недель.

2 этап. Разработка/проверка массива алгоритма производства индуктивным и фактическими методами. В зависимости от масштаба предприятия и наличия человеческих ресурсов, этот этап требует присутствия на действующем производстве от 1 до 3 месяцев.
Разработка корректного детерминированного алгоритма производства – это фундамент для эффективного развития физического производства, основа эффективного внедрения PLM, ERP, MES, PDM и других АСУП. Создав структурированный базовый массив данных алгоритма производства в будущем любая его модификация будет эффективной и безошибочной.
Для индуктивного метода создания массива алгоритма производства рационально привлекать молодых сотрудников предприятий и студентов ВУЗов, которые могут стать сотрудниками предприятия. Так как этот метод является отличным методом дуального прикладного обучения.

3 этап. Структурирование полученных данных, построение детерминированного алгоритма производства, разработка виртуальной модели производства «Digital Manufacturing». Виртуальная модель производства разрабатывается на SIM-платформах: DELMIA Digital Manufacturing (Dassault Systèmes), Tecnomatix (Siemens PLM Software), Factory Design Suite (Autodesk), Visual Components. Выбор платформы зависит от многочисленных локальных факторов и производится с учётом особенностей конкретного предприятия. Лицензии на использование программного обеспечения приобретает заказчик и становится эксклюзивным собственником SIM-платформы, виртуальной модели производства и всех модификаций алгоритма. Параллельно реализации проекта модернизации, сотрудники компании (не более 3х человек) проходят обучение работы в ПО с привлечением специалистов компаний: Dassault Systèmes, Siemens PLM Software, Autodesk, Visual Components, либо авторизованных партнёров вышеупомянутых компаний.
Для малых и некоторых средних металлообрабатывающих предприятий, с целью экономии инвестиционных средств возможно создание упрощённой информационной модели производства на базе AutoCad 2D и Microsoft Office 365.  
Этот этап не требует присутствия на действующем производстве и реализуется от 2 до 6 недель.

4 этап. Анализ действующего алгоритма производства
На основании полученной и структурированной информации анализируются очевидные слабые элементы (операции) алгоритма производства. Определяется функциональная зависимость между операциями в математической модели производства.
Упрощённый пример
Очевидным слабым местом на производстве является изготовление узла Obcon, состоящего из двух деталей.
Сваривание двух деталей Ob1 + Ob2, Op = 30 минут
Упрощённое выражение Obcon=Op(Ob1 + Ob2) является верным, но даёт только поверхностное представление о производстве. Для модифицирования алгоритма (модернизации производства) обобщённых данных явно недостаточно. Для получения корректного представления необходима получить дискретность определяемого алгоритмом процесса производства. Для чего раскладываем Op на отдельные последовательные операции и определяем индуктивным методом их величину (это действие производится на 2м этапе):
  • Op1 Подготовка кромок под сварку – 9 мин.
  • Op2 Перемещение деталей с места подготовки кромок под сварку в место сварки – 1 мин.
  • Op3 Позиционирования деталей в кондукторе – 4 мин.
  • Op4 Сварка деталей – 12 мин.
  • Op5 Выемка узла из кондуктора – 3 мин.
  • Op6 Укладывание в транспортный контейнер – 1 мин.
Таким образом мы получаем дискретное выражение Obcon = (Op1 + Op2(Ob1) + Op1 + Op2(Ob1)) + Op3 + Op4 + Op5 + Op6(Ob1 + Ob2).
Но и такой дискретизации для гарантированно правильного решения о модификации алгоритма производства недостаточно. Модернизировав производство Obcon внедрив высокопроизводительное оборудование, нет гарантии того, что комплекс операций Op будет загружен на номинальную мощность, так как предшествующие действия могут удовлетворять потребности Op в Ob1 и Ob2 на текущей период (до модернизации), но после модернизации Op, потребность в Ob1 и Ob2 возрастает. Для принятия правильного решения необходимо провести анализ массива предшествующих действий оценив их производительность и степень влияния на Op.
Массивы алгоритмов даже простых производственных операций имеют достаточно внушительные размеры, трудоёмкость их получения и структурирования высока. Но на втором этапе «Разработка/проверка массива алгоритма производства индуктивным и фактическими» и третьем «Структурирование полученных данных, построение детерминированного алгоритма производства, разработка виртуальной модели производства» создаётся интегрированная база данных информационных материалов которые могут быть эффективно использованы предметно-ориентированными приложениями на любом этапе.
Когда у вас есть дискретная копия алгоритма физического производства в виртуальной среде, модификация алгоритма с целью эффективной модернизации производства, становится простым и увлекательным занятием, исключающим грубые ошибки, снижающие эффективность инвестиций в производство.

5 этап. Модификация алгоритмов производства.
Производство и все сопутствующие ему процессы происходят в физическом пространстве, а процессы, протекающие в компьютерных системах, в информационном пространстве. Поэтому для эффективного использования IT-технологий необходимо преобразовать производственные проблемы, происходящие в физическом пространстве в информационные проблемы, а также иметь возможность обратного преобразования данных. Такое преобразование следует рассматривать как проблему адекватного моделирования, т.е. установления взаимно однозначного соответствия между физическим и информационным пространством. Что мы и получаем после реализации первых четырёх этапов. 
На основании анализа "слабых мест" проведённого на четвёртом этапе, имея достоверную информацию, приступаем к задачам модифицирования производственного алгоритма выбирая оптимальные технические решения.
На основании потребностей производства разрабатываются технические задания.
Сбор коммерческих предложений и технических данных от производителей оборудования.
Технико-экономический анализ коммерческих предложений производителей оборудования.
На основании полученных данных разрабатывается несколько вариантов модифицированного алгоритма производства. Полученные данные сравнивается с учётом всех переменных. Далее выбирается оптимальное количество наилучших предложений и проводятся тендерные процедуры.
Оборудование, победившее в тендере становится модификатором алгоритма производства.

6 этап. Разработка перспективной финансовой модели предприятия с учётом внедрения новых технологий производства.

7 этап. Разработка проекта монтажных и пуско-наладочных работ. Подготовка рабочей площадки под монтаж оборудования.


8 этап. Монтаж и пуск-наладка производственного оборудования.


9 этап. Адаптация нового технологического оборудования в имеющуюся производственную среду. Модификатор алгоритма производства может оказывать влияние на любую из операций на производстве. Изменение зависимых операций под новые производственные возможности является важным действием при модернизации производства.

Комментариев нет:

Отправить комментарий

ПРОМЫШЛЕННЫЙ ИНЖИНИРИНГ АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА ТЕХНОЛОГИИ МЕТАЛЛООБРАБОТКИ