СНИЖЕНИЕ РИСКА ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ПРОЕКТНО- КОНСТРУКТОРСКИХ РАБОТ (НА ПРИМЕРЕ САПР РОБОТИЗИРОВАННОГО СТАНОЧНОГО МОДУЛЯ)
|
ВВЕДЕНИЕ 7
1 СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ТЕНДЕНЦИИ ВНЕДРЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ РОБОТОВ В
РОССИИ И ЗАРУБЕЖОМ 10
1.1 Анализ роботизации в мире 10
1.2 Анализ роботизации в России 18
1.3 Преимущества и недостатки роботизации 21
2 ГИБКИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ СИСТЕМЫ В МАШИНОСТРОЕНИИ И ЗАДАЧИ,
ВОЗНИКАЮЩИЕ ПРИ ИХ РАЗРАБОТКЕ. СОВРЕМЕННЫЕ САПР ГИБКИХ РОБОТИЗИРОВАННЫХ МОДУЛЕЙ И РИСКИ ПРИ ИХ ВНЕДРЕНИИ 26
2.1 Уровни ГПС и особенности их структуры 26
2.2 Виды ГПМ и особенности их структуры 28
2.3 Структуры роботизированных токарных модулей 32
2.4 Современные САПР гибких роботизированных модулей 33
2.5 Понятие рисков, их классификация и методы оценки 38
3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ И ОЦЕНИВАНИЕ РИСКОВ НА ОСНОВЕ МЕТОДА ЭКСПЕРТНЫХ
ОЦЕНОК 47
3.1 Практические инструменты, используемые при анализе рисков 47
3.2 Алгоритм проведения экспертного опроса 53
3.3 Порядок действий оценки рисков алгоритмов САПР роботизированных модулей 54
3.4 Анализ методов воздействия на риски 68
3.5 Применение выбранных методов управления рисками 74
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 77
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 78
ПРИЛОЖЕНИЕ А - Классификация рисков по величине потерь и вероятности возникновения .... 81
ПРИЛОЖЕНИЕ Б - Классификация рисков по степени и уровню воздействия 82
ПРИЛОЖЕНИЕ В - Статья из сборника научных трудов 83
1 СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ТЕНДЕНЦИИ ВНЕДРЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ РОБОТОВ В
РОССИИ И ЗАРУБЕЖОМ 10
1.1 Анализ роботизации в мире 10
1.2 Анализ роботизации в России 18
1.3 Преимущества и недостатки роботизации 21
2 ГИБКИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ СИСТЕМЫ В МАШИНОСТРОЕНИИ И ЗАДАЧИ,
ВОЗНИКАЮЩИЕ ПРИ ИХ РАЗРАБОТКЕ. СОВРЕМЕННЫЕ САПР ГИБКИХ РОБОТИЗИРОВАННЫХ МОДУЛЕЙ И РИСКИ ПРИ ИХ ВНЕДРЕНИИ 26
2.1 Уровни ГПС и особенности их структуры 26
2.2 Виды ГПМ и особенности их структуры 28
2.3 Структуры роботизированных токарных модулей 32
2.4 Современные САПР гибких роботизированных модулей 33
2.5 Понятие рисков, их классификация и методы оценки 38
3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ И ОЦЕНИВАНИЕ РИСКОВ НА ОСНОВЕ МЕТОДА ЭКСПЕРТНЫХ
ОЦЕНОК 47
3.1 Практические инструменты, используемые при анализе рисков 47
3.2 Алгоритм проведения экспертного опроса 53
3.3 Порядок действий оценки рисков алгоритмов САПР роботизированных модулей 54
3.4 Анализ методов воздействия на риски 68
3.5 Применение выбранных методов управления рисками 74
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 77
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 78
ПРИЛОЖЕНИЕ А - Классификация рисков по величине потерь и вероятности возникновения .... 81
ПРИЛОЖЕНИЕ Б - Классификация рисков по степени и уровню воздействия 82
ПРИЛОЖЕНИЕ В - Статья из сборника научных трудов 83
Актуальность темы исследования
На сегодняшний день в России машиностроительное производство занимает главное место в промышленности, но уровень его крайне низкий. Внедрение современного оборудования, новых технологий и внедрение роботизированных комплексов может поспособствовать его развитию. Это возможно только с использованием вычислительной техники, позволяющей значительно ускорить решение проектно-конструкторских и других задач. К числу последних можно отнести создание гибких производственных модулей (ГПС) разного уровня. Данные системы позволяют эффективно удовлетворить быстроизменяющиеся потребности как людей, так и всех отраслей производства. Для решения проектно-конструкторских задач чаще всего применяют системы автоматизированного проектирования - САПР. В основном они ориентированы на создание ГПС определенного типа: литья, механообработки, обработки давлением и др. Это достаточно простые САПР. Также бывают и более сложные САПР, предназначенные для проектирования цехов и заводов, занимающиеся выпуском той иди иной продукции.
В данном проекте были рассмотрены САПР, ориентированные на проектирование гибких производственных систем типа гибкого станочного модуля механообработки. Подобные модули зачастую строятся с применением станков с ЧПУ, промышленных роботов и транспортно - накопительных устройств. Они достаточно сложны, а также сложны задачи, возникающие при их проектировании.
Кроме того их применение связано с многочисленными рисками при внедрении на предприятиях машиностроительного комплекса. Персональный подход к классификации рисков и последующему их оцениванию при использовании системы автоматизированного проектирования роботизированного технологического комплекса, позволит решить поставленные перед проектно - конструкторскими фирмами любые цели и задачи. Для каждой конкретной задачи из большого числа существующих, может быть выбран свой метод для определения величины рисков.
Работа направлена на решение актуальной проблемы - проектирование и последующее внедрение роботизированного технологического комплекса на машиностроительных предприятиях не всегда гарантирует желаемый результат.
Предмет и объект исследования
Предметом исследования в данной выпускной квалификационной работе являются риски, возникающие при проектировании САПР роботизированного модуля.
Объектом исследования являются алгоритмы САПР роботизированных модулей.
Цель и задачи исследования
Целью написания данной работы является разработка методики для определения и последующей оценки рисков программного продукта, составляющего САПР.
Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:
• исследовать рынок внедрения промышленных роботов в России и в мире;
• анализ гибких производственных систем и САПР роботизированных станочных модулей;
• разработать на основе существующей, свою индивидуальную методику оценивания риска данного программного продукта;
• подобрать методы по управлению непереносимыми рисками.
Теоретико-методологическая база
Теоретико-методологической базой работы выступают труды таких отечественных и зарубежных авторов, как Королькова Е.М., Куликова Е.Е., Сафраган Р.Э., Соломенцев Ю.М., Сольницев Р.И., Юревич Е.И. и другие.
При выполнении работы применялись такие методы исследования, как: анализ научной и учебной литературы; сравнительный анализ; получение оценки экспертов; матричный прием обработки данных.
Использованные материалы
При проведении опроса группы экспертов были использованы материалы из учебного пособия Куликовой Е.Е. «Управление рисками. Инновационный аспект» (приложение А, приложение Б) [12].
Публикации
По теме диссертации опубликована статья «Снижение риска при выполнении проектноконструкторских работ (на примере САПР роботизированного станочного модуля)» в сборнике научных трудов «Современные тенденции развития естествознания и технических наук» по материалам Международной научно-практической конференции г. Белгород, 29 марта 2018 г., (приложение В).
Структура диссертации
Выпускная работа состоит из 3 глав.
В 1-й главе рассмотрены объемы продаж современных роботов, уровень роботизации и преимущества и недостатки, связанные с внедрением роботов на предприятия.
Во 2-й главе проведена оценка существующих систем проектирования гибких модулей механообработки, выявлены виды рисков при их внедрении.
В 3-й главе рассмотрены методы анализа рисков, проведен опрос оценки рисков алгоритмов САПР и построены соответствующие матрицы, предложены мероприятия по управлению рисками.
Выпускная работа является заключительным этапом формирования результатов освоения образовательной программы Инновационное развитие наукоемких производств [35].
Практическая и научная значимость исследования
Практическая значимость работы заключается в том, что разработанная методика может использоваться в деятельности машиностроительных предприятий, с целью внедрения роботизированных комплексов.
Научная новизна исследования состоит в применении совершенно нового подхода к оцениванию рисков программного продукта САПР.
На сегодняшний день в России машиностроительное производство занимает главное место в промышленности, но уровень его крайне низкий. Внедрение современного оборудования, новых технологий и внедрение роботизированных комплексов может поспособствовать его развитию. Это возможно только с использованием вычислительной техники, позволяющей значительно ускорить решение проектно-конструкторских и других задач. К числу последних можно отнести создание гибких производственных модулей (ГПС) разного уровня. Данные системы позволяют эффективно удовлетворить быстроизменяющиеся потребности как людей, так и всех отраслей производства. Для решения проектно-конструкторских задач чаще всего применяют системы автоматизированного проектирования - САПР. В основном они ориентированы на создание ГПС определенного типа: литья, механообработки, обработки давлением и др. Это достаточно простые САПР. Также бывают и более сложные САПР, предназначенные для проектирования цехов и заводов, занимающиеся выпуском той иди иной продукции.
В данном проекте были рассмотрены САПР, ориентированные на проектирование гибких производственных систем типа гибкого станочного модуля механообработки. Подобные модули зачастую строятся с применением станков с ЧПУ, промышленных роботов и транспортно - накопительных устройств. Они достаточно сложны, а также сложны задачи, возникающие при их проектировании.
Кроме того их применение связано с многочисленными рисками при внедрении на предприятиях машиностроительного комплекса. Персональный подход к классификации рисков и последующему их оцениванию при использовании системы автоматизированного проектирования роботизированного технологического комплекса, позволит решить поставленные перед проектно - конструкторскими фирмами любые цели и задачи. Для каждой конкретной задачи из большого числа существующих, может быть выбран свой метод для определения величины рисков.
Работа направлена на решение актуальной проблемы - проектирование и последующее внедрение роботизированного технологического комплекса на машиностроительных предприятиях не всегда гарантирует желаемый результат.
Предмет и объект исследования
Предметом исследования в данной выпускной квалификационной работе являются риски, возникающие при проектировании САПР роботизированного модуля.
Объектом исследования являются алгоритмы САПР роботизированных модулей.
Цель и задачи исследования
Целью написания данной работы является разработка методики для определения и последующей оценки рисков программного продукта, составляющего САПР.
Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:
• исследовать рынок внедрения промышленных роботов в России и в мире;
• анализ гибких производственных систем и САПР роботизированных станочных модулей;
• разработать на основе существующей, свою индивидуальную методику оценивания риска данного программного продукта;
• подобрать методы по управлению непереносимыми рисками.
Теоретико-методологическая база
Теоретико-методологической базой работы выступают труды таких отечественных и зарубежных авторов, как Королькова Е.М., Куликова Е.Е., Сафраган Р.Э., Соломенцев Ю.М., Сольницев Р.И., Юревич Е.И. и другие.
При выполнении работы применялись такие методы исследования, как: анализ научной и учебной литературы; сравнительный анализ; получение оценки экспертов; матричный прием обработки данных.
Использованные материалы
При проведении опроса группы экспертов были использованы материалы из учебного пособия Куликовой Е.Е. «Управление рисками. Инновационный аспект» (приложение А, приложение Б) [12].
Публикации
По теме диссертации опубликована статья «Снижение риска при выполнении проектноконструкторских работ (на примере САПР роботизированного станочного модуля)» в сборнике научных трудов «Современные тенденции развития естествознания и технических наук» по материалам Международной научно-практической конференции г. Белгород, 29 марта 2018 г., (приложение В).
Структура диссертации
Выпускная работа состоит из 3 глав.
В 1-й главе рассмотрены объемы продаж современных роботов, уровень роботизации и преимущества и недостатки, связанные с внедрением роботов на предприятия.
Во 2-й главе проведена оценка существующих систем проектирования гибких модулей механообработки, выявлены виды рисков при их внедрении.
В 3-й главе рассмотрены методы анализа рисков, проведен опрос оценки рисков алгоритмов САПР и построены соответствующие матрицы, предложены мероприятия по управлению рисками.
Выпускная работа является заключительным этапом формирования результатов освоения образовательной программы Инновационное развитие наукоемких производств [35].
Практическая и научная значимость исследования
Практическая значимость работы заключается в том, что разработанная методика может использоваться в деятельности машиностроительных предприятий, с целью внедрения роботизированных комплексов.
Научная новизна исследования состоит в применении совершенно нового подхода к оцениванию рисков программного продукта САПР.
Решение проблемы - возникающих барьеров при внедрении роботизированных технологических комплексов на машиностроительных предприятиях является очень важной задачей, попытка решения которой приведена в данной выпускной квалификационной работе. Было проведено изучение рынка роботизации, в ходе которого было выявлено, что Россия находится в списке отстающих стран, занимая одно из последних мест по числу установленных промышленных роботов в промышленности. Это связано с большим количеством препятствующих факторов, таких как: недостаточная информированность технических
специалистов промышленных предприятий, низкая стоимость ручного труда, а также вероятность возникновения различного рода рисков, связанных с внедрением роботов. Для того, чтобы избавиться от основного здерживающего фактора - риска при внедрении роботизированного комплекса, было проведено исследование.
Был проведен анализ трех алгоритмов САПР роботизированных токарных модулей. В ходе работы были изучены все возможные виды рисков при создании роботизированного модуля и выделены наиболее опасные из них. На основе уже известных методов для определения величины рисков был подобран наиболее подходящий из них. Проанализировав выбранный метод, был разработан порядок действий для оценки рисков при использовании выбраннных алгоритмов САПР. Также в ходе работы была подобрана группа экспертов, для субъективного оценивания рисков: проведен независимый опрос с помощью опросного листа, определены суммарные значения по каждому возможному виду рисков и составлены карты рисков по каждому алгоритму.
Таким образом, учитывая данное исследование можно сделать вывод о том, что использование данного программного продукта позволит предприятиям снизить риски при проектировании и последующем внедрении роботизированных комплексов. Также позволит сэкономить денежные средства путем отказа от сотрудничества со многими проектноконструкторскими фирмами.
специалистов промышленных предприятий, низкая стоимость ручного труда, а также вероятность возникновения различного рода рисков, связанных с внедрением роботов. Для того, чтобы избавиться от основного здерживающего фактора - риска при внедрении роботизированного комплекса, было проведено исследование.
Был проведен анализ трех алгоритмов САПР роботизированных токарных модулей. В ходе работы были изучены все возможные виды рисков при создании роботизированного модуля и выделены наиболее опасные из них. На основе уже известных методов для определения величины рисков был подобран наиболее подходящий из них. Проанализировав выбранный метод, был разработан порядок действий для оценки рисков при использовании выбраннных алгоритмов САПР. Также в ходе работы была подобрана группа экспертов, для субъективного оценивания рисков: проведен независимый опрос с помощью опросного листа, определены суммарные значения по каждому возможному виду рисков и составлены карты рисков по каждому алгоритму.
Таким образом, учитывая данное исследование можно сделать вывод о том, что использование данного программного продукта позволит предприятиям снизить риски при проектировании и последующем внедрении роботизированных комплексов. Также позволит сэкономить денежные средства путем отказа от сотрудничества со многими проектноконструкторскими фирмами.
