Содержание к диссертации
Введение 4
Глава 1. Анализ существующих методов и подходов формирования САПР в
промышленности 10
Анализ современного состояния методов и подходов к формированию САПР 10
Классификация реализуемых задач САПР 27
Анализ подходов и методов формирования структур САПР и постановка задач исследования 39
Выводы по первой главе 56
Глава 2. Механизм формирования эффективного комплекса
функциональных задач САПР в промышленности 57
Выбор критерия формирования эффективного комплекса функциональных задач САПР 57
Методика оценки затрат на создание и эксплуатацию функциональных задач САПР 59
Основные факторы и источники образования социально-экономических результатов от реализации функциональных задач САПР 68
Методика оценки социально-экономических результатов от реализации функциональных задач САПР 78
Учет инфляции и оценка риска при проведении расчетов
* социально-экономических результатов 100
2.6. Механизм формирования эффективной структуры комплекса
функциональных задач САПР 110
Выводы по второй главе 118
Глава 3. Реализация разработанного механизма выбора эффективной
4 структуры комплекса функциональных задач САПР 119
Система принятия решений по созданию и внедрению комплекса функциональных задач САПР 119
Алгоритм реализации механизма выбора эффективной структуры комплекса функциональных задач САПР 130
3.3 Пример формирования эффективной структуры комплекса
функциональных задач САПР 13&
Выводы по третьей главе 142
Заключение 143
Список литературы 145
Приложение 154
Акт о внедрении 167
*
Введение к работе
На современных промышленных предприятиях внедряется большое количество различных автоматизированных информационных систем, образующих в совокупности виртуальное предприятие и охватывающих все стадии жизненного цикла изделия (CALS — «Computer Aided Acquisition and Life-Cycle Support» - Автоматизация непрерывных поставок и жизненного цикла изделия). Ускорение темпов инновационных процессов является решающим условием повышения эффективности финансово-хозяйственной деятельности предприятия и качества продукции. Высокие темпы развития инновационных процессов должны обеспечиваться разработкой, производством и массовым применением высокоэффективных машин, оборудования, приборов и технологических процессов. Объективным препятствием повышению качества выпускаемых изделий и сокращения сроков их разработки является несоответствие между сложностью проектируемых объектов и устаревшими методами и средствами их проектирования. Применение математических методов, программ и ЭВМ в процессе проектирования способствует повышению технического уровня и качества проектируемых объектов, сокращению сроков их разработки и освоения в производстве. Автоматизация процессов проектирования особенно эффективна, когда от автоматизации выполнения отдельных инженерных расчетов переходят к комплексной автоматизации, создавая для этой цели системы автоматизированного проектирования (САПР).
Каждая внедряемая автоматизированная информационная система способна оказывать влияние на результаты финансово-хозяйственной деятельности предприятия. Однако, наибольшее влияние способна оказывать САПР. Она является информационным ядром с точки зрения виртуального предприятия. Именно от характеристик САПР в значительной степени зависит эффективность функционирования остальных автоматизированных информационных систем и эффективность предприятия в целом.
На промышленном предприятии САПР состоит из двух систем САПР-К и САПР-Т. Система САПР-К функционирует в рамках конструкторской подготовки производства и обеспечивает разработку и проектирование конструкций изделий. Система САПР-Т функционирует в рамках технологической подготовки производства и обеспечивает разработку технологических процессов, технологической оснастки, управляющих программ для станков с ЧПУ и т.д.
При этом структура проектной, технологической и эксплуатационной документации, понятийный аппарат и языки представления данных САПР должны быть стандартизованы. Чтобы достичь должного уровня взаимодействия промышленных автоматизированных информационных систем, требуется создание единого информационного пространства. Единое информационное пространство обеспечивается благодаря унификации, как формы, так и содержания информации о конкретных изделиях на различных этапах их жизненного цикла. Современное производство сложных изделий машиностроения может быть обеспечено использованием на предприятии CALS-технологий. Под понятием CALS-технологий понимается принципиально новая компьютерная система электронного описания процессов разработки, проектирования, комплектации, производства, модернизации, сбыта, эксплуатации, сервисного обслуживания и утилизации технических средств.
Основными научными работами в области принципов построения структур САПР в промышленности являются труды отечественных ученых: Астахова А.С., Балашова И.Б., Васяновича A.M., Вылежанина В.Н., Гринько Н.К., Малышева Ю.Н., Глушкова В.М., Панкова Г.В., Селиванова С.Г., Казеннова Г.Г., Соколова А.Г., Норенкова И.П., Петренко А.И., Бутакова Е.А., Горанского Г.К., Давиденко К.Я., Фролова В.А, Тарасова В.Б., Братухина А.Г.и др.
Теоретические и практические проблемы формирования структур эффективных автоматизированных информационных систем и оценки
6 инвестиций информационных систем нашли свое отражение в большом количестве трудов как отечественных, так и зарубежных экономистов: Васильева Г.Д., Шаумяна Г.А., Парамонова Ф.И., Градова А.П., Лищинского Л.Ю., Мыльника В.В., Третьякова Э.А., Смоляка С.А., Львова Д.С., Ковалева В.В., РІдрисова А.В., Попова Э.В., Черпакова Б.И., Судова Е.А., Дмитрова В.И., Левина А.С., Катаева А.В., Скрипкина К.Г., Норткотта Д., Хаммера М., Мэйор Т., и др.
Однако, как показал проведенный анализ, вопрос формирования эффективных структур САПР в научном плане не решен. В современных условиях рыночной экономики данная проблема требует разработки новых методов и подходов с учетом возникающих рисков и инфляционных процессов.
В связи с этим, недостаточная научная проработанность вопроса выбора эффективной структуры комплекса задач САПР с учетом современных тенденций развития CALS-технологий, определила актуальность выбранной темы исследования.
Цели и задачи исследования. Целью диссертационной работы является разработка механизма выбора эффективной структуры комплекса задач САПР в промышленности.
Поставленная цель определяет решение следующего круга задач:
выбор критерия формирования эффективного комплекса функциональных задач САПР;
формирование методики оценки затрат на создание и эксплуатацию функциональных задач САПР;
исследование основных факторов и источников образования социально-экономических результатов от реализации функциональных задач САПР;
разработка методики оценки социально-экономических результатов от реализации функциональных задач САПР;
разработка методики оценки эффективности функциональных задач САПР;
разработка механизма выбора эффективной структуры комплекса функциональных задач САПР в условиях ограничений.
Объект исследования. В соответствии с поставленной целью в качестве объекта исследования определена САПР, реализуемая на промышленном предприятии.
Предмет исследования. Предметом исследования в настоящей работе являются методы, подходы и методики формирования функциональных структур САПР.
Методы исследования. Проведенные исследования базируются на методологических, нормативных и информационных материалах ведущих научно-исследовательских институтов в области проектирования и инвестиционного анализа: РосНИИ, ЦНИИКА, НИИТЭХИМ, ВНИИмаш, ВНИИЭПРАНТ, ЭНИМС, ЦЭМИ РАН.
Для решения поставленных задач в рамках диссертационной работы использовались методы системного анализа, системного проектирования, линейного программирования и методы экспертных оценок. Расчеты производились с помощью стандартных пакетов прикладных программ MS Excel и StarOffice.
Научная новизна. Научная новизна исследования заключается в основных, выносимых на защиту положениях и результатах:
выбран критерий формирования эффективного комплекса функциональных задач САПР;
сформирована методика оценки затрат на создание и эксплуатацию функциональных задач САПР;
исследованы основные факторы и источники образования социально-экономических результатов от реализации функциональных задач САПР;
разработана методика оценки социально-экономических результатов от реализации функциональных задач САПР;
разработана методика оценки эффективности функциональных задач САПР;
разработан механизм выбора эффективный структуры комплекса задач САПР в условиях ограничений.
Практическая ценность. Разработанный механизм и алгоритмическое обеспечение позволяют уже на стадиях ПТЭО и ТЭО проводимого исследования по разработке САПР на промышленном предприятии формировать структуру, рациональную с точки зрения эффективности производимых затрат с учетом ограниченных ресурсов.
Материалы исследования используются при чтении курса лекций «Исследование систем управления» в «МАТИ» — Российском государственном технологическом университете имени К.Э. Циолковского.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были реализованы при разработке технико-экономического обоснования проекта по разработке и реализации комплекса функциональных задач САПР на производственном предприятии ОАО «СЕИМОС».
По итогам Московского областного конкурса научно-исследовательских работ молодых ученых «Экономический рост России» работа автора «Развитие методологии оценки эффективности создаваемых систем автоматизированного проектирования» заняла призовое место.
Публикации. По материалам выполненных исследований опубликовано 7 научных работ, общим объемом 3,0 пл.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и приложения.
Во введении обоснован выбор темы исследования и её актуальность, сформулированы цели и задачи исследования, определены научная новизна, практическая значимость и структура диссертационной работы.
В первой главе - «Анализ существующих методов и подходов формирования САПР в промышленности» проведен анализ современного состояния процесса формирования структур САПР на основе современных компьютерных технологий в России и за рубежом, исследованы и классифицированы задачи образующие САПР, рассмотрены подходы и методы оценки создаваемых САПР с позиции экономической эффективности.
Во второй главе - «Механизм формирования эффективного комплекса задач САПР в промышленности» - выбран критерий формирования эффективной структуры комплекса задач САПР, представлена методика оценки затрат на создание и эксплуатацию функциональных задач САПР, выявлены факторы и источники образования социально-экономических результатов от реализации функциональных задач, разработана методика оценки социально-экономических результатов с учетом инфляции и факторов риска, разработан механизм выбора эффективной структуры комплекса функциональных задач САПР.
В третьей главе - «Реализация разработанного механизма выбора эффективной структуры комплекса задач САПР» разработан алгоритм последовательности действий по выбору эффективной структуры комплекса функциональных задач САПР. Приводится пример формирования эффективной структуры комплекса функциональных задач САПР на производственном предприятии ОАО «СЕЙМОС».
Основные результаты исследования изложены на 166 стр., 17 рис., 20 табл. и приложении. Список использованной литературы содержит 117 наименований.
