Основные ИПИ-технологии и их взаимосвязи

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УО «БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ ТРАНСПОРТА»

 

Кафедра «Экономика транспорта»

 

 

 

 

 

СУРС

По дисциплине: Логистическая поддержка жизненного цикла технических средств транспорта

На тему: «Основные ИПИ-технологии и их взаимосвязи»

 

 

 

 

 

 

Выполнили: Проверила:

студентки группы ГК-41                                                     ассистент

Мельникова А.Ф.,                                                                Хурса С.М.

Анашкина С.В. 

 

 

Гомель 2013

В современной высокодинамичной экономической среде предприятию жизненно важно максимально эффективно использовать имеющиеся у него ресурсы. От их правильного использования зависит не только рентабельность и конкурентоспособность компании, но и скорость выпуска новой продукции на рынок, что в настоящее время является определяющим фактором в формировании конкурентного преимущества. Если предприятие хочет сохранить свои позиции на рынке и развиваться, использование новейших технологий и методик в области управления рано или поздно становится для него необходимостью.

В настоящее время в  мире есть ряд бизнес-стратегий, которые позволяют максимально эффективно использовать ресурсы компании и строить бизнес-процессы таким образом, чтобы производственная цепочка была гибкой и имела прозрачную и четкую структуру.

Одна из технологий, признанная во всем мире – ИПИ-технология (Информационная Поддержка Изделия) или CALS-технология (Continuous Acquisition and Life cycle Support). Это стратегия перехода на безбумажную электронную технологию и повышения эффективности бизнес-процессов за счет информационной интеграции и совместного использования информации.

CALS (Continuous Acqusition and Life сycle Support) или ИПИ (Информационная поддержка жизненного цикла изделий) – это концепция, объединяющая принципы и технологии информационной поддержки жизненного цикла продукции на всех его стадиях, основанная на использовании интегрированной информационной среды (единого информационного пространства), обеспечивающая единообразные способы управления процессами и взаимодействия всех участников этого цикла: заказчиков продукции (включая государственные учреждения и ведомства), поставщиков (производителей) продукции, эксплуатационного и ремонтного персонала, реализованная в соответствии с требованиями системы международных стандартов, регламентирующих правила указанного взаимодействия преимущественно посредством электронного обмена данными.

Можно выделить следующие наиболее актуальные и  востребованные технологии:

- технологии  управления конфигурацией (УК), применяемые  в процессах создания (проектирования  и изготовления) и (частично) эксплуатации  изделия; 

- технологии  анализа логистической поддержки (АЛП);

- технологии  подготовки электронной эксплуатационной документации (ЭЭД);

- технологии ИЛП в части сбора и обработки данных о фактическом ходе эксплуатации и технического обслуживания и ремонта (ТОиР) изделий, отражаемых в электронных формулярах, или, в более общей форме – в электронных эксплуатационных делах изделий;

- технологии  электронного документооборота (ЭДО)  и ведения электронных архивов  технической документации.

На рис. 1 показана упрощенная схема информационного взаимодействия перечисленных технологий. Это взаимодействие реализуется через PDM-систему, в рамках которой организуются специализированные базы данных (БД), используемые различными технологиями.

На схеме  показаны основные процессы, выполняемые  в рамках каждой из технологий.

Рисунок 1 – Информационное взаимодействие основных ИПИ-технологий

 

В реальной производственной среде перечисленные  технологии имеют многочисленные и  подчас весьма сложные организационные, технические (аппаратные), кадровые и  иные взаимосвязи, однако в контексте  ИПИ-технологий в дальнейшем рассматриваются связи и взаимодействия информационного характера. На последующих схемах эти связи и взаимодействия раскрыты более подробно.

Управление конфигурацией (УК) – управленческая технология, связанная с контролем соответствия характеристик изделия заданным требованиям на всех стадиях ЖЦ.

За рубежом эта технология получила широкое распространение, о чем свидетельствуют многочисленные нормативные документы (MIL-STD-2549, MIL-STD-481, ISO 10007:95) и научно-технические публикации.

Для отечественной  промышленности технология УК является сравнительно новой, и ее применение связано с рядом терминологических, методических и технологических  проблем.

УК направлена на установление, поддержание и документирование соответствия функциональных (тактико-технических) и эксплуатационных (надежность, ремонтопригодность, готовность, поддерживаемость) характеристик изделия заданным требованиям в течение его ЖЦ. В этом смысле УК является неотъемлемой частью системы менеджмента качества (СМК). Важным результатом УК является тот факт, что потребителю поставляется не только само изделие, но и документированные доказательства того, что изделие и все его компоненты соответствуют заданным требованиям. Это, с одной стороны, служит основой гарантии качества, а с другой - защищает поставщика от необоснованных претензий заказчика. Технология УК обеспечивает целостность и документирование всех данных об изделии, «прослеживаемость» (traceability) всех шагов, связанных с внесением изменений в структуру, состав и конструкции как конечного изделия, так и его компонентов. Это позволяет в любой момент воспроизвести процесс изготовления экземпляра изделия с гарантией получения требуемых характеристик.

Стартовой точкой для УК является установление, согласование между заказчиком и  поставщиком и формализация контрактных  требований, из которых следуют обязательства  поставщика. Эта работа выполняется  на ранних стадиях создания изделия (предпроектные работы и, частично, эскизное проектирование). Ее результатом является формирование функциональной конфигурации (ФК) и ее последующее утверждение в качестве функциональной базовой конфигурации (ФБК), которая служит эталоном для сравнения при определении соответствия характеристик изделия заданным требованиям.

На стадии проектирования формируется (синтезируется) проектная конфигурация (ПК) изделия. При этом компонентам ФБК ставятся в соответствие конкретные технические  решения, проектные (расчетные) характеристики которых должны соответствовать  требованиям ФБК.

При синтезе  конфигурации в целях обеспечения  максимально возможной степени  унификации должны использоваться ранее  созданные технические решения (как  по изделию в целом, так и по его отдельным компонентам), информация о которых вместе с электронной  технической документацией хранится в соответствующих электронных архивах (БД архива на рис. 1).

Эти технические  решения используются без изменений, либо дорабатываются, если их характеристики не полностью соответствуют требованиям. При необходимости отдельные  компоненты разрабатываются заново. В результате получается полная ПК изделия вместе со всей необходимой документацией, в состав которой должны входить документы (результаты расчетов, математического моделирования, экспериментальных исследований и т.д.), подтверждающие выполнение требований ФБК.

После согласования и утверждения ПК приобретает  статус проектной базовой конфигурации (ПБК).

Документация ПБК передается на производство, где по ней, после  необходимой технологической подготовки, изготавливают изделие. В ходе изготовления (и по его завершении) проверяют  соответствие фактических характеристик  изделия и его компонентов, полученных в ходе контроля и испытаний, требованиям  ФБК и проектным характеристикам  ПБК. Структура изготовленного изделия  или его физическая конфигурация (ФзК) должна практически однозначно соответствовать ПБК, отличаясь лишь наличием дополнительных атрибутов (таких, как даты изготовления, заводские номера и т.п.), а также присутствием в составе документации протоколов испытаний и контроля, подтверждающих выполнение требований к изделию и его компонентам.

Рисунок 2 - Информационные связи между процессами проектирования и изготовления изделия с применением УК и процессами АЛП

 

После согласования и утверждения ФзК приобретает статус физической базовой конфигурации (ФзБК) и служит эталоном для оценки последующих экземпляров изделия, а также для оценки сохраняемости характеристик на последующих (постпроизводственных) стадиях его ЖЦ.

Все изложенное отображено на рис. 3, где видно, что  все структуры с необходимой  документацией формируются и  сохраняются для последующего использования  в БД проекта. На рис. 2 и 3 показан  также процесс формирования эксплуатационной структуры, о чем будет сказано  ниже.

На рис. 2 показаны информационные связи между процессами проектирования и изготовления изделия, осуществляемыми с применением технологии УК, и технологией АЛП (анализ логистической поддержки).

Анализ логистической поддержки представляет собой формализованную технологию всестороннего исследования как самого изделия (включая его основные компоненты), так и вариантов системы его эксплуатации и поддержки. АЛП направлен на обеспечение требуемых параметров надежности, готовности, ремонтопригодности и общей эффективности изделия при минимизации затрат на его ЖЦ.

Согласно  требованиям зарубежных стандартов АЛП должен начинаться еще до начала проектирования, т.е. на стадии определения  требований к изделию, и продолжаться подчас до завершения процесса его  использования (утилизации). Последнее  необходимо для оценки правильности результатов предыдущих этапов АЛП и накопления статистического материала, служащего основой анализа новых проектов. Процесс АЛП носит циклический, итеративный характер: на каждом последующем этапе уточняются и развиваются результаты предыдущего этапа.

На разных стадиях ЖЦ изделия в процессе АЛП участвуют различные специалисты: конструкторы – разработчики, специалисты  по надежности, специалисты по эксплуатации и др.

Так как АЛП является многопрофильной  дисциплиной, требует участия и  взаимодействия большого количества различных  подразделений и специалистов, выполняется  с использованием средств автоматической обработки данных необходимо всю использующуюся информацию представлять в едином стандартизованном виде. Результаты АЛП должны храниться в специализированной базе данных - БД АЛП. В отличие от требований DEF STAN 00-60, где предписывается строить БД АЛП на основе реляционной модели данных (т.е. в форме реляционных таблиц, общее число которых превышает 100), в соответствии с современными тенденциями для создания этой базы данных целесообразно использовать объектную модель (объектно-ориентированный подход). Согласно рис. 4 БД АЛП должна создаваться в среде PDM-системы на основе структур изделия, формируемых в процессе его проектирования. Для проведения АЛП создаются специальные версии функциональной и проектной структур, ассоциированные с базовыми структурами (для обеспечения достоверности и целостности данных). В целях управления процессом АЛП элементам структуры присваиваются специальные коды – логистические контрольные номера (ЛКН).

Стартовой процедурой АЛП  является функциональный анализ, который можно начинать на ранних стадиях разработки (в частности – в процессе формирования функциональной конфигурации изделия), а затем продолжать на последующих стадиях и этапах проектирования (с детализацией и уточнением). Результатом функционального анализа является комплект лаконичных и однозначно понимаемых описаний всех функций разрабатываемого изделия и его компонентов, оказывающих влияние на работоспособность. Эти описания оформляются в виде стандартных объектов (например, для определенности – документов), ассоциируемых с изделием и его компонентами. Процедура выполняется разработчиками изделия.

Рисунок 3 - Информационные связи между процессами АЛП и процессами подготовки электронной эксплуатационной документации

 

Следующая важнейшая процедура, оказывающая  решающее влияние на надежность изделия  – анализ видов, последствий и  критичности отказов (АВПКО). В ходе этой процедуры, выполняемой совместно  конструкторами – разработчиками и  специалистами службы надежности, для  изделия и его компонентов  определяют и описывают возможные  отказы, их виды и основные параметры (доли видов отказов, вероятности  их возникновения, интенсивности и  другие характеристики, предусмотренные  соответствующими методиками). Эти  описания и параметры в форме  информационных объектов (документов, характеристик) ассоциируются с  элементами структуры в БД АЛП.

В целях  обеспечения удобства и снижения трудоемкости АВПКО и последующих  процедур АЛП в БД АЛП создаются  специальные словари (перечни) видов  отказов, их последствий, видов работ (задач обслуживания), специальностей и квалификации персонала, средств  инфраструктуры и технических средств  обслуживания (ТСО) и т.д. Эти перечни  являются открытыми и могут пополняться  по мере необходимости. Для эффективной  организации ссылок всем объектам, входящим в перечни, присваиваются  специальные коды.

Итоговыми результатами АВПКО  являются:

- выделение  в структуре изделия компонентов,  нуждающихся в обслуживании, посредством  присвоения им специального признака;

- ранжирование  компонентов по уровням серьезности  последствий их отказов и, соответственно, по приоритетам обслуживания (восстановительных  работ);

- формирование  в БД проекта эксплуатационной  структуры изделия, включающей  компоненты, подлежащие обслуживанию  в процессе эксплуатации;

- перечень  компонентов, которые подлежат  замене и должны поставляться  в качестве запасных частей (с  параметрами, характеризующими их  надежность и пригодность к  замене (среднее время на замену));