Помощь студентам в учебе
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДОВ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА И ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННОЙ ОПТИМИЗАЦИИ МАТЕРИАЛЬНЫХ И ИНФОРМАЦИОННЫХ ПОТОКОВ ПРИ СОЗДАНИИ УМНОЙ СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ЛОГИСТИКИ
|
Введение 6
Глава 1. Управление ремонтом и обслуживанием 9
1.1. Анализ ХОЛДИНГ ЛЕНПОЛИГРАФМАШ 9
1.2. Анализ рынка автоматизированных систем управления ремонтом и
обслуживанием производственного оборудования 10
1.3. Описание информационных систем технического обслуживания и
ремонта оборудования 13
1.4. Анализ информационных систем по критериям и обоснование
выбора 24
1.5. Выводы 32
Глава 2. Оптимизация материальных и информационных потоков предприятия 34
2.1. Цифровое производство 34
2.2. Понятие умной системы мониторинга производственной
логистики 36
2.3. Методы системного анализа 38
2.4. Оптимизации портфеля реальных инвестиций предприятия 39
2.5. Ценность умной системы мониторинга производственной
логистики 41
2.5.1 Ценность для собственника бизнеса 41
2.5.2 Ценность для финансовых служб 42
2.5.3 Ценность для отдела ремонта оборудования 43
2.6. Выводы 43
Глава 3. Проектирование и разработка умной системы мониторинга производственной логистики 45
3.1. Сбор данных с оборудования 45
3.2. Связь блока мониторинга производственного оборудования с
информационной системой 49
3.3. Обработка «Связь с блоками мониторинга» 66
3.4. Выявление аварий по факту 79
3.5. Построение математической модели планирования технического
обслуживания оборудования 84
3.6. Плановый ремонт оборудования 90
3.7. Расчет затрат на разработку умной системы мониторинга
производственной логистики 101
3.8. Ценность для K/MES Оперативное управление
производством 104
3.9. Выводы 106
Заключение 108
Список использованных источников 110
Глава 1. Управление ремонтом и обслуживанием 9
1.1. Анализ ХОЛДИНГ ЛЕНПОЛИГРАФМАШ 9
1.2. Анализ рынка автоматизированных систем управления ремонтом и
обслуживанием производственного оборудования 10
1.3. Описание информационных систем технического обслуживания и
ремонта оборудования 13
1.4. Анализ информационных систем по критериям и обоснование
выбора 24
1.5. Выводы 32
Глава 2. Оптимизация материальных и информационных потоков предприятия 34
2.1. Цифровое производство 34
2.2. Понятие умной системы мониторинга производственной
логистики 36
2.3. Методы системного анализа 38
2.4. Оптимизации портфеля реальных инвестиций предприятия 39
2.5. Ценность умной системы мониторинга производственной
логистики 41
2.5.1 Ценность для собственника бизнеса 41
2.5.2 Ценность для финансовых служб 42
2.5.3 Ценность для отдела ремонта оборудования 43
2.6. Выводы 43
Глава 3. Проектирование и разработка умной системы мониторинга производственной логистики 45
3.1. Сбор данных с оборудования 45
3.2. Связь блока мониторинга производственного оборудования с
информационной системой 49
3.3. Обработка «Связь с блоками мониторинга» 66
3.4. Выявление аварий по факту 79
3.5. Построение математической модели планирования технического
обслуживания оборудования 84
3.6. Плановый ремонт оборудования 90
3.7. Расчет затрат на разработку умной системы мониторинга
производственной логистики 101
3.8. Ценность для K/MES Оперативное управление
производством 104
3.9. Выводы 106
Заключение 108
Список использованных источников 110
Актуальность исследования. На большинстве производственных предприятий России, в настоящее время, до сих пор существует тенденция эксплуатации оборудования, которое давно уже считается устаревшим физически и морально. Рост количества брака производимой продукции, количества поломок и неисправной работы оборудования на производстве напрямую зависит от естественного устаревания основных фондов производственных предприятий. В зависимости от различных составляющих производственной логистики простой оборудования может занимать в среднем от 30% до 50% времени полезной работы оборудования. Это является причиной подорожания себестоимости продукции. Таким образом прямые и косвенные затраты на поддержание работоспособности и эффективности оборудования составляют значительную часть в промышленных предприятиях. Косвенные затраты включают в себя затраты на дополнительные и внеплановые простои производства и потери, связанные с этим, зачастую страдает качество выпускаемой продукции по причинам нехватки точности оборудования, снижение уровня производительности оборудования.
Затраты на обслуживание и ремонт производственного оборудования варьируются в зависимости от отрасли и масштабов предприятия. Как правило, производственные предприятия затрачивают на обслуживание и ремонт оборудования от 10% до 40% от стоимости производимой продукции.
Одна из основных целей автоматизации работы ремонтных служб - это попытка произвести объективную оценку затрачиваемых ресурсов на поддержание работы того или иного оборудования, так как, зачастую ремонт требует огромный объем документов, анализ и учет структуры которых предполагает большие временные затраты и знания. Достаточно часто встречается ситуация, что в производстве участвует оборудование, которое давно уже списано с активов, но продолжает подлежать ремонту и обслуживанию. А насколько такое оборудование эффективнее, чем покупка нового, посчитать гораздо сложнее без четкой аналитики по всем затратам. Желание снизить затраты предприятия и видеть реальную картину своих производственных активов побуждает многие предприятия акцентировать свое внимание на данной проблеме и предпринимать попытки автоматизации процессов, связанных с ремонтом оборудования.
Объект и предмет исследования. Объектом исследования в данной выпускной квалификационной работе является автоматизация производства в техническом обслуживании и ремонте оборудования, с использованием методов системного анализа и пространственно-временной оптимизации материальных и информационных потоков, благодаря созданию умной системы мониторинга производственной логистики.
Цель исследования. Цель выпускной квалификационной работы - провести анализ существующего состояния предприятия на факт наличия информационной системы, автоматизирующей техническое обслуживание и ремонт оборудования, проанализировать средства получения данных с оборудования на производстве, провести анализ предложений на рынке информационных систем, соответствующих требованиям организации, разработать умную систему мониторинга и сформировать предложения мероприятий по улучшению производственной логистики предприятия в рамках технического обслуживания и ремонта оборудования, с целью повышения состояния деятельности организации.
В соответствии с целью работы, были определены задачи, требующие решения:
1. Рассмотреть предложения по техническому обслуживанию и ремонту оборудования имеющиеся на рынке информационных технологий.
2. Провести анализ информационных систем.
3. Проанализировать существующие методологии системного анализа и пространственно-временной оптимизации материальных и информационных потоков.
4. Разработать математическую модель планирования технического обслуживания оборудования.
5. Спроектировать и реализовать умную систему мониторинга
производственной логистики.
Теоретической и методологической базой исследования являются работы отечественных и зарубежных ученых в области управления бизнес-процессами предприятия, реинжиниринга, сокращения себестоимости, минимизации простоев оборудования, проектирования и разработки информационных систем и дополнений к ним. Решение поставленных задач реализовывалось с применением математического программирования, системного анализа, методов математического моделирования, общелогических и общенаучных теоретических методов.
Информационная база, представленная в данном исследовании, была собрана во время практической работы.
Практическая значимость работы заключается в моделировании работы производственного оборудования на предприятии для выявления ограниченности автоматизации в области технического обслуживания и ремонта оборудования с помощью разработанной математической модели и алгоритмов.
Апробация результатов исследования прошла в рамках работы в ХОЛДИНГ ЛЕНПОЛИГРАФМАШ и в публикации научных статей в рецензируемых изданиях рекомендованных ВАК Минобрнауки России:
1. «Модель планирования технического обслуживания оборудования» в журнале «Организатор производства», выпуск №2, 2019 г.
Затраты на обслуживание и ремонт производственного оборудования варьируются в зависимости от отрасли и масштабов предприятия. Как правило, производственные предприятия затрачивают на обслуживание и ремонт оборудования от 10% до 40% от стоимости производимой продукции.
Одна из основных целей автоматизации работы ремонтных служб - это попытка произвести объективную оценку затрачиваемых ресурсов на поддержание работы того или иного оборудования, так как, зачастую ремонт требует огромный объем документов, анализ и учет структуры которых предполагает большие временные затраты и знания. Достаточно часто встречается ситуация, что в производстве участвует оборудование, которое давно уже списано с активов, но продолжает подлежать ремонту и обслуживанию. А насколько такое оборудование эффективнее, чем покупка нового, посчитать гораздо сложнее без четкой аналитики по всем затратам. Желание снизить затраты предприятия и видеть реальную картину своих производственных активов побуждает многие предприятия акцентировать свое внимание на данной проблеме и предпринимать попытки автоматизации процессов, связанных с ремонтом оборудования.
Объект и предмет исследования. Объектом исследования в данной выпускной квалификационной работе является автоматизация производства в техническом обслуживании и ремонте оборудования, с использованием методов системного анализа и пространственно-временной оптимизации материальных и информационных потоков, благодаря созданию умной системы мониторинга производственной логистики.
Цель исследования. Цель выпускной квалификационной работы - провести анализ существующего состояния предприятия на факт наличия информационной системы, автоматизирующей техническое обслуживание и ремонт оборудования, проанализировать средства получения данных с оборудования на производстве, провести анализ предложений на рынке информационных систем, соответствующих требованиям организации, разработать умную систему мониторинга и сформировать предложения мероприятий по улучшению производственной логистики предприятия в рамках технического обслуживания и ремонта оборудования, с целью повышения состояния деятельности организации.
В соответствии с целью работы, были определены задачи, требующие решения:
1. Рассмотреть предложения по техническому обслуживанию и ремонту оборудования имеющиеся на рынке информационных технологий.
2. Провести анализ информационных систем.
3. Проанализировать существующие методологии системного анализа и пространственно-временной оптимизации материальных и информационных потоков.
4. Разработать математическую модель планирования технического обслуживания оборудования.
5. Спроектировать и реализовать умную систему мониторинга
производственной логистики.
Теоретической и методологической базой исследования являются работы отечественных и зарубежных ученых в области управления бизнес-процессами предприятия, реинжиниринга, сокращения себестоимости, минимизации простоев оборудования, проектирования и разработки информационных систем и дополнений к ним. Решение поставленных задач реализовывалось с применением математического программирования, системного анализа, методов математического моделирования, общелогических и общенаучных теоретических методов.
Информационная база, представленная в данном исследовании, была собрана во время практической работы.
Практическая значимость работы заключается в моделировании работы производственного оборудования на предприятии для выявления ограниченности автоматизации в области технического обслуживания и ремонта оборудования с помощью разработанной математической модели и алгоритмов.
Апробация результатов исследования прошла в рамках работы в ХОЛДИНГ ЛЕНПОЛИГРАФМАШ и в публикации научных статей в рецензируемых изданиях рекомендованных ВАК Минобрнауки России:
1. «Модель планирования технического обслуживания оборудования» в журнале «Организатор производства», выпуск №2, 2019 г.
В данной выпускной квалификационной работе магистра, в соответствии с целью работы было поставлено пять основных задач, требующие решения. Далее будут кратко представлены основные результаты и решение поставленных задач.
Получены следующие результаты:
1. Рассмотрены предложения по техническому обслуживанию и ремонту оборудования, имеющиеся на рынке информационных технологий. В ходе исследования была определена классификация информационных систем, выявлен рынок, составлены таблицы популярности тех или иных информационных систем в области технического обслуживания и ремонта оборудования.
2. Проведен анализ информационных систем. Основываясь на полученной информации доказано, что информационная система 1С:Предприятие 8. ТОИР Управление ремонтами и обслуживанием оборудования наиболее лучшим образом подходит для внедрения в ХОЛДИНГ ЛЕНПОЛИГРАФМАШ, для оптимизации производственной логистики в сфере обслуживания и ремонта оборудования.
3. Проанализированы существующие методологии системного анализа и пространственно-временной оптимизации материальных и информационных потоков, направленные на сокращение потерь. По итогу выбран инструмент решения задачи оптимизации процессов связанных с техническим ремонтом и обслуживанием. Совокупность методологий была использована в ходе реализации умной системы мониторинга производственной логистики.
4. Мною разработана математическая модель планирования технического обслуживания оборудования. Модель имеет ряд допущений для уменьшения вычислительной сложности.
5. Спроектирована и реализована умная система мониторинга производственной логистики на основании существующих методологий системного анализа и пространственно-временной оптимизации материальных и информационных потоков. Данная система имеет свою подсистему, для более удобного встраивания в иные конфигурации и доработки. Умная система мониторинга производственной логистики позволяет решать задачи по фактической поломке оборудования и неисправностей, а так же анализируя данные о состоянии, получаемые от оборудования, автоматически формирует планово-предупредительный график технического обслуживания. Система имеет встроенный отчет и обработку, позволяющую в режиме реального времени следить за работой оборудования. Так же вычислена себестоимость данной системы и проанализирована возможная и необходимая интеграция с ICMES Оперативное управление производством.
Получены следующие результаты:
1. Рассмотрены предложения по техническому обслуживанию и ремонту оборудования, имеющиеся на рынке информационных технологий. В ходе исследования была определена классификация информационных систем, выявлен рынок, составлены таблицы популярности тех или иных информационных систем в области технического обслуживания и ремонта оборудования.
2. Проведен анализ информационных систем. Основываясь на полученной информации доказано, что информационная система 1С:Предприятие 8. ТОИР Управление ремонтами и обслуживанием оборудования наиболее лучшим образом подходит для внедрения в ХОЛДИНГ ЛЕНПОЛИГРАФМАШ, для оптимизации производственной логистики в сфере обслуживания и ремонта оборудования.
3. Проанализированы существующие методологии системного анализа и пространственно-временной оптимизации материальных и информационных потоков, направленные на сокращение потерь. По итогу выбран инструмент решения задачи оптимизации процессов связанных с техническим ремонтом и обслуживанием. Совокупность методологий была использована в ходе реализации умной системы мониторинга производственной логистики.
4. Мною разработана математическая модель планирования технического обслуживания оборудования. Модель имеет ряд допущений для уменьшения вычислительной сложности.
5. Спроектирована и реализована умная система мониторинга производственной логистики на основании существующих методологий системного анализа и пространственно-временной оптимизации материальных и информационных потоков. Данная система имеет свою подсистему, для более удобного встраивания в иные конфигурации и доработки. Умная система мониторинга производственной логистики позволяет решать задачи по фактической поломке оборудования и неисправностей, а так же анализируя данные о состоянии, получаемые от оборудования, автоматически формирует планово-предупредительный график технического обслуживания. Система имеет встроенный отчет и обработку, позволяющую в режиме реального времени следить за работой оборудования. Так же вычислена себестоимость данной системы и проанализирована возможная и необходимая интеграция с ICMES Оперативное управление производством.