Покращення системи технічного обслуговування на виробництві із застосуванням комп’ютерних технологій

 

Одним з напрямків підвищення ефективності виробництва стало широке застосування інформаційних технологій, яке у 80-х роках минулого століття. Важливим етапом розвитку на цьому шляху стала поява концепції гнучкої виробничої системи (ГВС).

Відповідно до ГОСТ 26228-90, гнучка виробнича система трактується як «сукупність технологічного обладнання, яке управляється засобами обчислювальної техніки, що володіє властивістю автоматизованого переналагодження при зміні програми виробництва виробів. Принциповою особливістю ГВС була наявність нового компоненту - комп'ютерної системи управління, що забезпечує можливість ув'язування окремих виробничих процесів, функцій і задач до єдиної системи.

Від впровадження ГВС очікувалося: зменшення розмірів підприємств, збільшення коефіцієнту використання устаткування і зниження накладних витрат, значне зменшення обсягу незавершеного виробництва, скорочення витрат на робочу силу в результаті організації «безлюдного» виробництва, прискорення змінюваності моделей продукції, що випускається, відповідно до вимог ринку, скорочення термінів постачань продукції і підвищення її якості.

Подальший розвиток робіт у даному напрямку наприкінці 80-х - початку 90-х років призвів до появи поняття комп'ютеризованого інтегрованого виробництва (КІВ). Концепція КІВ мала на увазі новий підхід до організації і управління виробництвом, новизна якого полягала не тільки в застосуванні комп'ютерних технологій для автоматизації технологічних процесів і операцій, але й в створенні інтегрованої інформаційної системи підприємства.

Інформаційна інтеграція процесів досягалася шляхом використання загальних баз даних, що дозволяють більш ефективно вирішувати питання розробки і проектування виробів, підготовки виробництва, планування і управління виробництвом, вирішення задач матеріально-технічного забезпечення, охоплюючи всі процеси підприємства. Але у практиці ГВС є значна кількість випадки неефективної, збиткової їхньої роботи. Заміна людини автоматом для виконання виробничих задач на першому етапі, як правило, призводить до збільшення загальних витрат, тобто збитковості експлуатації засобів – автоматизації. У цьому і складається «парадокс автоматизації». На етапах впровадження й освоєння ГВС це варто приймати як виробничу неминучість, що пояснюється зміною типу трудової діяльності людини в ерготехнічній системі, несвоєчасною підготовкою виробництва і його організацією.

При дослідженні загальної проблеми ефективності сучасного виробництва пильної уваги настійно вимагає проблема відставання рівня технічного обслуговування. Особливе значення цієї проблеми визначається не тільки відволіканням на обслуговування великої кількості матеріальних, трудових і фінансових ресурсів, але і впливу рівня їхнього використання на ефективність виробництва в цілому.

Найбільш актуальним стає процес технічного обслуговування в сучасному машинобудівному виробництві. Більш того, поняття, принципи, організація - підходи до технічного обслуговування концептуально змінюються.

Сучасному виробництву необхідний принципово новий підхід до технічного обслуговування. Однією з причин недостатньої ефективності експлуатації ГВС, перш за все, є недостатня надійність внаслідок конструктивних і експлуатаційних факторів.

Витрачаються великі кошти на підтримку обладнання в робочому стані. Ці витрати на третину перевищують обсяг капітальних інвестицій на технічне переозброєння і заміну фізично зношеного і морально застарілого обладнання і досягають в цілому 8-12% собівартості виготовленої продукції.

Витрати на капітальний ремонт істотно залежать від його періодичності. Так, на протязі другого міжремонтного циклу у порівнянні з першим, витрати на капітальний ремонт зростають у середньому на 8-14%, третього на 16-24%, четвертого на 30-36%. Основним фактором, що впливає на скорочення обсягу витрат на ремонтообслуговання техніки є прискорене відновлення парку застарілої техніки. Але в складних сучасних умовах заміна застарілого обладнання новим, більш сучасним, складна і, для більшості підприємств, нездійсненна задача.

Ми вважаємо, що не менш актуальним є утримання діючого обладнання в працездатному стані. Технічне обслуговування і ремонт є засобом для підтримки постійної працездатності засобів праці протягом усього періоду їхньої експлуатації. Тому, технічне обслуговування і ремонт являють собою комплекс робіт з попередження раптового виходу з працездатного стану обладнання і відшкодування їх часткового фізичного зносу шляхом систематичного проведення профілактичних операцій, відновлення чи заміни зношених окремих конструктивних елементів. Причому наголос потрібно робити на технічному обслуговуванні - на системі профілактичних засобів, а не на здійсненні ремонту.

Необхідне застосування сучасних автоматизованих систем діагностики, інтегрованних у систему управління підприємством. Тобто, необхідним стає залучання новітніх інформаційних технологій у процес здійснення технічного обслуговування – цього вимагає й час.

У концепції КІВ роль інтегрованої автоматизованої системи управління (ІАСУ) стала ще більш значною. На ІАСУ покладені не тільки функції автоматизації процесів проектування і виробництва виробів, але і зовсім нові задачі, пов'язані із забезпеченням інформаційної інтеграції процесів. Ця інтеграція повинна була здійснюватися за рахунок спільного використання однієї і тієї ж інформації (в електронному вигляді) для розв'язання різних задач.

Практика показала, що з усіх задач ІАСУ найбільш схильними до типізації, виявилися задачі автоматизації проектування і підготовки виробництва, задачі автоматизації рівня управління підприємством (АСУП) і деякі інші. Задачі технічного обслуговування обладнання до цього складу не потрапили.

Наприкінці 80-х - початку 90-х років, на ринку з'явилися самостійні програмно-технічні рішення, придатні для використання на підприємствах з різним рівнем автоматизації, у тому числі і поза КІП в його класичному розумінні. Виникли нові стійкі поняття: CAD/CAM/CAE і MRP (MRP II).

Перше поняття - CAD (Computer Aided Design)/ CAM (Computer Aided Manufacturing) /CAE (Computer Aided Engineering) - позначало комплекс програмних засобів комп'ютерного проектування, підготовки виробництва й інженерних розрахунків. Друге - MRP (Materials Requirement Planning - планування потреб у матеріалах), а пізніше MRP II (Manufacturing Resource Planning - управління виробничими ресурсами) - стало загальноприйнятим позначенням комплексу задач управління фінансово-господарською діяльністю підприємства: планування виробництва, матеріально-технічного постачання, управління фінансовими ресурсами і інших.

З'явилися перші стандарти і специфікації, що визначають функціональні вимоги до цих систем. У цей же час було запропоновано концепцію ERP (Enterprise Resource Planning – управління ресурсами підприємства). Сьогодні терміни MRP II і ERP практично цілком витиснули термін АСУП і інтегрованих інформаційних систем, призначених для управління виробничо-господарською діяльністю підприємства.

Відповідно до [ISO /ІЕС 2382-24:1995] системи класу MRP повинні виконувати наступні функції: управління фінансовими ресурсами (Financial Management); управління персоналом (Human Resources); управління портфеля замовлень (Customer Orders); управління запасами (Inventory Management); управління складами (Warehouse Management); управління закупівлями (Purchasing); управління продажами (Sales); управління сервісним обслуговуванням (Service); прогнозування обсягу реалізації і продажів (Forecasting); об'ємного планування (Master Production Scheduling); розрахунку потреб у матеріалах (Materials Requirement Planning); оперативно-виробничого планування (Finite Scheduling); оперативного управління виробництвом (Production Activity Control); управління технічним обслуговуванням обладнання (Equipment Maintenance); розрахунку собівартості продукції і витрат (Cost Accounting); управління транспортуванням готової продукції (Transportation).

Аналіз розвитку інформаційних технологій у виробничих задачах показує, що одним з напрямків руху є все більш повне охоплення стадій життєвого циклу продукції. Гнучкі виробничі системи вирішували задачі, що стосуються винятково виробництва виробів. У комп'ютеризованому інтегрованому виробництві коло задач значно розширилося і включило до себе розробку, проектування і виготовлення, матеріально-технічне забезпечення та інші задачі підприємства, у тому числі й технічне обслуговування.

До середини 90-х років з'явилося усвідомлення необхідності створення інтегрованої інформаційної системи, що підтримує весь життєвий цикл виробу. По визначенню, приведеному в стандарті ISO 9004-1, життєвий цикл продукції – це сукупність процесів, виконуваних від моменту виявлення потреб суспільства у визначеній продукції, до моменту задоволення цих потреб і утилізації продукції.

Експлуатація обладнання, його технічне обслуговування є стадією життєвого циклу виробу, інформація про яку є актуальною й для суб'єктів життєвого циклу. Тому рівню здійснення технічного обслуговування повинна приділятися значна увага.

Вимоги, які встановлені у сучасних міжнародних стандартах, враховують індивідуальні властивості обладнання за їхніми динамічним, жорсткістними, віброакустичними властивостями. Це забезпечить більш гнучку систему технічного діагностування та обслуговування, яка спрямована на збільшення безпеки експлуатації і ефективності виробництва.

 

 

Рис. Можливості системи моніторингу

 

Сучасні системи моніторингу, як складові системи технічного обслуговування – це універсальні вимірювальні пристрої на базі багатоканальних мультизадачних аналізаторів, дозволяють:

- визначити дефекти зборки і монтажу;

- оцінити якість ремонту;

- прогнозувати безаварійний строк експлуатації обладнання (до кількох місяців);

- скоротити витрати на ремонт і запасні частини не менш, ніж на 30%;

- отримати додатковий прибуток за рахунок зниження простоїв обладнання.

Для збільшення стабільності якості систем діагностування необхідні інтелектуальні системи управління сучасним машинобудівним обладнанням. До них належать системи діагностики і управління верстатом на основі математичної моделі штучних нейронних мереж. Застосування інтелектуальних алгоритмів на основі штучних нейронних мереж дозволяє значно поліпшити якість розпізнавання стану технологічного обладнання, що дозволить значно збільшити стабільність якості продукції, яка виготовляється.

Впровадження інформаційних технологій у процес технічного обслуговування є одним з шляхів підвищення ефективності, інтелектуалізації виробництва – головною фондоутворюючої галузі економіки нашої країни.

На деяких підприємствах отримала розповсюдження інспекційна система технічного обслуговування і ремонту, при якому проведення ремонту залежить не від строку експлуатації обладнання, а від фактичної потреби в ньому.

Організація складського господарства складається у виборі і обґрунтуванні виду і складу складів, їх розміщення, розміри, обладнання, а також у визначені порядку роботи складів в залежності від функцій, які вони виконують.