Тема 1.5. Проектирование операционной системы

Тема 1.5. Проектирование операционной системы

 

1. Основы проектирования операционных систем.

2. Проектирование изделий и процессов в производстве.

3. Производственные мощности, месторасположение, проектные решения.

4. Проектирование работ и нормирование труда.

 

Продолжительность лекции –  6 часов.

 

 

Проектирование изделий и процессов в производстве

 

Этапы проектирования операционной системы включают в себя проектирование изделий и процессов производства, определение производственных мощностей, места их расположения, проектирование предприятия и разработку производственных операций. Проектирование изделий должно быть нацелено на удовлетворение потребностей покупателей. Для анализа конкретных требований потребителя к данному изделию разработчик должен рассмотреть относительную значимость следующих критериев проектирования изделий:

1. Стоимость.

2. Экономичность эксплуатации.

3. Качество.

4. Элементы роскоши.

5. Размер, мощность или прочность.

6. Срок службы.

7. Надежность в эксплуатации.

8. Требования к обслуживанию, его простота.

9. Универсальность использования.

10. Безопасность эксплуатации.

Для того чтобы получить нужные характеристики изделия, разработчик в ходе проектирования должен сделать выбор вариантов в следующих областях:

1. Размеры и формы.

2. Материалы.

3. Соотношение стандартных и специфических элементов.

4. Модульные компоненты.

5. Избыточные компоненты для повышения надежности.

6. Элементы безопасности.

Ясно, что между критериями проектирования изделия и возможными вариантами выбора существуют определенные компромиссы. Так, например, установка кондиционера в автомашине сделает ее более роскошной, но увеличит объем обслуживания. Аналогичным образом применение более толстых листов металла для корпуса увеличит срок службы автомобиля и повысит его безопасность, но и приведет к его удорожанию и, возможно, к уменьшению пробега на один галлон горючего.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА. Когда изделие спроектировано, необходимо определить этапы процесса производства этого изделия. Как и при проектировании изделия, разработчик процесса должен рассмотреть относительную значимость следующих критериев проектирования процесса производства:

1. Производственная мощность.

2. Экономическая эффективность.

3. Гибкость.

4. Производительность.

5. Надежность.

6. Ремонтопригодность.

7. Стандартизация и постоянство результатов.

8. Безопасность и промышленная санитария и гигиена.

9. Удовлетворение жизненных потребностей рабочих.

Чтобы обеспечить нужные характеристики процесса, разработчик должен сделать выбор вариантов в следующих областях:

1. Тип перерабатывающей системы (проектная система, мелкосерийное производство, массовое производство, непрерывный процесс, комбинация вышеперечисленных вариантов).

2. Собственное производство или приобретение некоторых комплектующих изделий.

3. Выполнение некоторых задач своими средствами или передача их субподрядчикам.

4. Методы переработки (например, окраску можно вести распылением, кистью, окунанием).

5. Степень механизации и автоматизации.

6. Степень специализации труда рабочих.

 

Вполне очевидно, что разработка изделия влияет и на проектирование процесса. Так, например, процесс приготовления стандартных бутербродов нельзя эффективно применить для приготовления бутербродов по заказу отдельных клиентов. Поэтому разработчики изделий и разработчики процесса должны тесно сотрудничать друг с другом. Они должны полностью понимать, какие именно потребности клиентов собирается удовлетворить операционная система и какая именно выраженная компетентность поможет добиться нужной конкурентоспособности.

Жизненный цикл изделия и процесса. По мере прохождения изделия по циклу своей жизни процесс, посредством которого произведено данное изделие, тоже должен развиваться вполне предсказуемым образом. Если жизненный цикл процесса будет развиваться не в ногу с жизненным циклом изделия, конкурентоспособность организации может быть серьезно подорвана.

На начальной стадии жизненного цикла изделия объемы его продаж низки. Конструкция изделия может быть еще не вполне стабильной, а конкурентоспособность основываться на его отличительных признаках, а не на цене. На этой стадии процесс производства должен быть достаточно гибким, чтобы его можно было быстро изменить в соответствии с изменениями в конструкции изделия. Способность производить в больших количествах и с высокой экономической эффективностью не очень важна. Процесс в это время может быть трудоемким, мелкосерийным и неавтоматизированным.

В процессе усовершенствования продукта его конструкция будет стандартизироваться все в большей мере, объемы сбыта возрастут. Основным фактором конкурентоспособности при этом, видимо, станет цена. Вопросы экономической эффективности и стабильности выпуска продукции приобретут важнейшее значение. Процесс производства при этом станет капиталоемким, высокоавтоматизированным, нацеленным на массовый выпуск продукции.

Замечательный пример этой концепции жизненного ЦИКЛА ИЗДЕЛИЕ — ПРОЦЕСС в последние годы продемонстрировала промышленность по выпуску персональных компьютеров. По мере становления изделия возросли объемы продаж и цены на персональные ЭВМ сильно упали. Чтобы сохранить конкурентоспособность «Ай Би Эм», «Эппл» и другие изготовители персональных компьютеров заменили трудоемкое производство высокоавтоматизированными заводами.

 

Современный уровень развития производственных систем. Прогресс в повышении быстродействия компьютеров и в их применении привел к революции в проектировании производственных систем. В этом разделе мы коснемся рада технологий, основанных на использовании компьютеров, применяемых в производствах, ориентированных на выпуск товаров.

Система автоматизированного проектирования (САПР) позволяет разработчику технических изделий работать с терминалом компьютера и создавать необходимую документацию, которую раньше приходилось выполнять вручную. Ее можно хранить в памяти компьютера, легко извлекать оттуда и вносить необходимые изменения. Когда нужно, компьютер может перенести чертежи на бумажный носитель. Он позволяет резко ускорить дело разработки и вычерчивания проекта и дает большие возможности для проработки различных вариантов. Кроме того, по мере разработки проекта компьютер может вести проверку на отсутствие некоторых видов ошибок.

Автоматизированная система управления производством (АСУП). Под нею понимается целый ряд технологий, позволяющих управлять и контролировать работу производственного оборудования при помощи компьютера. Эта технология идет дальше обычной автоматизации в основном за счет обеспечения гибкости производственного процесса. Компьютер может передать на управляемую им единицу оборудования новый набор команд и изменить выполняемую оборудованием задачу.

РОБОТЫ представляют собой программируемые устройства, манипулирующие материалами и рабочими инструментами, что раньше приходилось делать силами рабочих. Применение роботов особенно эффективно на монотонных, часто повторяющихся операциях, утомительных и изнурительных для рабочих; для выполнения операций, где требуется высокая степень стабильности, а также работ, опасных или неудобных для человека. Отличительным свойством роботов является также то, что их можно перепрограммировать и при необходимости «научить» новой работе.

Системы, автоматического складирования и выдачи товаров (САС) или «автоматизированные склады» предусматривают использование управляемых компьютером подъемно-транспортных устройств, которые закладывают изделия в склад и извлекают их оттуда по команде. Компьютер также следит за тем, где именно находится каждое изделие. Эти системы не только исключают ручной труд, но и позволяют экономить складские площади, ускорять складские операции и улучшать контроль за материально-техническими запасами.

Общей чертой новых технологий является то, что они повышают гибкость производства. Производственные процессы, в которых объединены все эти технологии, называются гибкими производственными системами (ГПС). Их достоинством является высокая степень автоматизации без потери гибкости. ГПС позволяют сократить затраты на переналадку оборудования что обеспечивает экономичность производства небольших партий изделий. Технические возможности и конкурентные достоинства ГПС первыми признали японцы. Производители США все еще пытаются сравняться с ними в реализации и эффективном применении этих технологий.

Сочетание названных выше технологий в системе, работающей под управлением интегрированной информационной управляющей системы, называется интегрированной автоматизированной системой управления производством (ИАСУП). И хотя такая система пока в основном еще видится лишь на уровне концептуальной проработки, необходимые составляющие ее технологии уже реально существуют. Проблема заключается в том, чтобы осуществить интеграцию и реализовать управление всеми этими технологиями в единой системе. Многие прогрессивные промышленные компании с энтузиазмом работают над созданием «завода будущего».

 

Решения

 

Следующий шаг в создании операционной системы предусматривает принятие решений по размеру производственных мощностей, их месторасположению и проектированию материально-технических объектов, предприятий. Материально-технические объекты (facilitus) — это весьма широкий термин, который включает заводы, фабрики, склады, магазины, учреждения и т.д.

Тема 1.5. Проектирование операционной системы

 

1. Основы проектирования операционных систем.

2. Проектирование изделий и процессов в производстве.

3. Производственные мощности, месторасположение, проектные решения.

4. Проектирование работ и нормирование труда.

 

Продолжительность лекции –  6 часов.