Автоматизация работы службы главного механика предприятий по обеспечению работы оборудования

1 из 33

____________________________________________________________________________________________________________________________Руководитель – Кизим Алексей Владимирович, к.т.н., доц.,

доцент кафедры систем автоматизированного проектированияи поискового конструирования,

Волгоградский государственный технический университетВолгоградский государственный технический университет

Автоматизация работы Автоматизация работы службы главного механика службы главного механика

предприятий по предприятий по обеспечению работы обеспечению работы

оборудованияоборудования

Автоматизация работы Автоматизация работы службы главного механика службы главного механика

предприятий по предприятий по обеспечению работы обеспечению работы

оборудованияоборудования

Направление Н1 - Информационные технологии, программный продукт, телекоммуникационные системы

Проект № 07-3-Н1.4-0134

Краснодар, 27/02/2007Краснодар, 27/02/2007

2 из 33

Тематика проектаТематика проектаТематика проектаТематика проектаНазвание НИОКР – Создание системы автоматизации ремонтных служб предприятияВариант проекта «И» – ориентация на привлечение внебюджетного инвестора с начала второго года реализации проекта

Тематическое направление программы СТАРТ – Н1.4 Прикладное программное обеспечение

Область техники: F16 - Узлы и детали машин; общие способы и устройства, обеспечивающие нормальную эксплуатацию машин и установок; теплоизоляция

Критическая технология федерального уровня – 2.7.3. Стандартизованные технологии электронного описания и управления данными об изделиях, процессах и производственной среде на всех стадиях жизненного цикла продукции

Ключевые слова – прогнозирование отказов, планирование работ, планирование ресурсов, обслуживание оборудования

3 из 33

Необходимость создания системыНеобходимость создания системыНеобходимость создания системыНеобходимость создания системыЗадача службы главного механика (СГМ) – обеспечение

бессбойной работы оборудования предприятия или организации

Рациональная организация технического обслуживания и ремонтов оборудования (ТОиР) и автоматизированная поддержка их ведения

Полных российских аналогов не обнаруженоУстановка систем класса ERP дорогаМодули ERP и EAM-систем не имеют достаточной для

СГМ функциональностиНеобходимо планирование затрат:

объемов работ,расходных материалов,комплектующих.

Минимизация затрат на работы по ТОиРНужна система автоматизации обслуживания и ремонта

оборудования предприятий и организаций

4 из 33

Уровень затрат по видам обслуживанияУровень затрат по видам обслуживанияУровень затрат по видам обслуживанияУровень затрат по видам обслуживания

40

15

5

10

5

10

15

20

25

30

35

40

По факту остановкиРеактивноеПрофилактическоеПрогностическое

5 из 33

Исследование систем-аналоговИсследование систем-аналоговИсследование систем-аналоговИсследование систем-аналогов

Компании:INDUSMincomWonderwareRevere TechnologyPSDIDatastreamЭнТехЭко

ЦефейАдАстра

Продукты:EMPACMIMS Avantis.ProIMMPOWERPSDI MAXIMOМР5 АСУ РТО

Эталон T-FACTORY

Характеристика имеющихся аналогов:•Разработаны как отдельный модуль ERP/EAM-системы •Высокая стоимость

•покупки, •внедрения •сопровождения

•Не учитывают специфику отечественных предприятий•Имеют избыточный набор модулей с неглубокой проработкой функциональности либо недостаток важных функций

6 из 33

Распределение затрат на АС ТОиР по Распределение затрат на АС ТОиР по отраслям промышленностиотраслям промышленности

Распределение затрат на АС ТОиР по Распределение затрат на АС ТОиР по отраслям промышленностиотраслям промышленности

Внебюджетный инвестор №1 – ООО «Внебюджетный инвестор №1 – ООО «ЛУКОЙЛ-ВолгограднефтепереработкаЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка»»

7 из 33

Цель и задачи проектаЦель и задачи проектаЦель и задачи проектаЦель и задачи проектаЦель работы – повышение эффективности процессов планирования, управления и контроля работ по поддержанию работоспособности оборудования предприятия/организации Объект автоматизации – процесс работы службы главного механика Задачи:

более глубокий анализ предметной областиисследование процессов организации ТОиР в нескольких предприятиях/ организацияхпроработка функциональности системы, формализация требованийсоздание прототипа системы«обкатка» в нескольких предприятиях/ организацияхдоработка до коммерческого продуктаорганизация системы внедрения и сопровождения

8 из 33

Цели создания программного продуктаЦели создания программного продуктаЦели создания программного продуктаЦели создания программного продукта

уменьшение времени на организацию работ по ТОиРОповышение степени автоматизации работ по ТОиРОавтоматизация формирования документов по ТОиРОсокращение затрат на ТОиРОполучение степени информированности о проведении работ по ТОиРОвозможность проведение анализа эффективности ТОиРО

9 из 33

Главная функция:Главная функция: Автоматизация деятельности соответствующих Автоматизация деятельности соответствующих служб по обеспечению непрерывной работы оборудованияслужб по обеспечению непрерывной работы оборудования

Основные функции:Основные функции:Планирование и организация проведения планово-предупредительных ремонтовПланирование и организация проведения планово-предупредительных ремонтов

автоматизированное формирование планов и графиков ремонтаавтоматизированное формирование планов и графиков ремонтаавтоматизация планирования ресурсовавтоматизация планирования ресурсовсоставление смет составление смет учет работ, затрат, времениучет работ, затрат, времениработа с заявками, нарядами и дефектными ведомостями на работы работа с заявками, нарядами и дефектными ведомостями на работы

Организация проведения внеплановых ремонтовОрганизация проведения внеплановых ремонтов

обработка информации о неисправностях технологического оборудованияобработка информации о неисправностях технологического оборудованияуправление внеплановыми ремонтамиуправление внеплановыми ремонтами

Организация работы с БДОрганизация работы с БДоборудованияоборудованияорганизационной, штатной структуры, организационной, штатной структуры, подрядчиковподрядчиков

проведенных работ, проведенных работ, ресурсовресурсовдокументации, … документации, …

Автоматизация работы с отчетными документамиАвтоматизация работы с отчетными документамиформирование документов формирование документов документооборотдокументооборот

Функции системыФункции системыФункции системыФункции системы

10 из 33

НаучнаяНаучная составляющая проектасоставляющая проектаНаучнаяНаучная составляющая проектасоставляющая проектаДля достижения цели проекта применяются

системный подходФСАмодели организации ремонта положения теории вероятности, надёжности, управления методы сетевого планирования, оптимизации, математического моделированияпрочиеалгоритмы собственной разработки

Формализация бизнес-процессов ТОиР“as is” нескольких предприятий/организаций“to be” (для повышения эффективности работы)

Единая модельная база описания и обработки информации

Типовые задачи: •планирование •прогнозирование•учет •контроль •поиск•принятие решений •анализ результатов ________________соответствующие известные методы решения

11 из 33

Модели описания процессов Модели описания процессов («(«as isas is» и «» и «to beto be» в виде » в виде IDEFIDEF-диаграмм)-диаграмм)Модели описания процессов Модели описания процессов

(«(«as isas is» и «» и «to beto be» в виде » в виде IDEFIDEF-диаграмм)-диаграмм)

12 из 33

Модели описания процессов Модели описания процессов (в виде блок-схем алгоритмов)(в виде блок-схем алгоритмов)

Модели описания процессов Модели описания процессов (в виде блок-схем алгоритмов)(в виде блок-схем алгоритмов)

выполнение показателей качества в полном объеме?

Заявка на внеплановые работы по контролю технического состояния оборудования (ТФ-06)

контроль технического состояния

Акт контроля технического состояния оборудования (ТФ-08)

контроль технического состояния оборудования

Заказ на работы по ремонту (ТФ-07/ ТФ-29)

ремонт оборудованияАкт сдачи оборудования (установки) в ремонт (ТФ-11/ТФ-14)

Дефектная ведомость (ТФ-09)пооперационный контроль

нет

да

Работы, внесенные в дефектную

ведомость выполнены?

контроль выполнения работ

нет

да

Завершение ремонта

Акт приемки оборудования из ремонта (ТФ-12)

Акт сдачи установки в эксплуатацию (ТФ-15)

Распоряжение о пуске установки после ремонта (ТФ-16)

Акт о приемке выполненных работ (КС-2)

Справка о стоимости выполнения работ и затрат (КС-3)

13 из 33

Вариант единой модели описания данныхВариант единой модели описания данныхВариант единой модели описания данныхВариант единой модели описания данных

Разработанная в кандидатской диссертации Кизимом ПарФС описывает модели:

различных систем, процессов, в т.ч.

управления документации, физические знания, и др.

RE1

RE2 RE3

RE4 RE6RE5 RE7 RE9RE8

RE10 RE11 RE12 RE13 RE15RE14 RE20RE19RE16 RE18RE17

С1С2С9С3

С4

С5С8

С6С10

С5С7С8

С5С7С8

SE1

SE2 SE3

SE4 SE6SE5 SE7 SE9SE8

SE10 SE12SE11 SE13 SE15SE14 SE16 SE18SE17 SE22 SE24SE23 SE25 SE27SE26SE19 SE21SE20

С1С2

С3С4

С6

С6

С6

С5С7С8

С5С8

С5С7С8

Организация дерева систем

Организация графа реализаций

14 из 33

Имеющийся заделИмеющийся заделИмеющийся заделИмеющийся заделПроведен анализ деятельности служб, в функции которых входит поддержание в работоспособном состоянии оборудования предприятияВыявлен состав задач и функций отдельных сотрудников, набор документов, прочие особенности. Исследовано оборудование различного назначения

Построены логические схемы, потоковые функциональные структуры автоматизированного технологического оборудованияСформированы списки запасных частей, необходимый запас первой очереди, регламенты технического обслуживания оборудования

Сформированы варианты базы данных Разработаны требования к системеСформирована функциональная спецификацияРазработаны подсистемы и прототипыАпробация на конференциях, > 30 публикацийПоданы заявки на регистрацию подсистем в ОФАП

15 из 33

Имеющийся заделИмеющийся заделРазработанные подсистемы и прототипыРазработанные подсистемы и прототипы

Имеющийся заделИмеющийся заделРазработанные подсистемы и прототипыРазработанные подсистемы и прототипы

Организация работы с БД (готовы варианты подсистемы)

Работа со спецификациями оборудования (варианты)

Учет неисправностей и регламент ППР (прототип и варианты)

Планирование (варианты)

Управление внеплановыми ремонтами (варианты) Автоматизация документооборота (прототип)

АРМы (прототипы): АРМ ГМАРМ ЗГМАРМ мастера цехаАРМы по заявкам на оборудование

Программный комплекс ТОР (пилотный проект)

16 из 33

АрхитектураАрхитектура системысистемыАрхитектураАрхитектура системысистемы

17 из 33

ВзаимодействиеВзаимодействие подсистемподсистем (вариант)(вариант)ВзаимодействиеВзаимодействие подсистемподсистем (вариант)(вариант)

Журнал неисправностей

Прогноз отказов

Регламент ППР

Планы ремонтовЗаказы-наряды

Заявки на материалы

Аналоги

Склад

Контроль, анализ работ

SCADA +Анализ

Заявки на ремонтные работы

Обработка аварийных ситуаций (внеплан .

ремонты)

18 из 33

Подсистема организации внеплановых ремонтовПодсистема организации внеплановых ремонтовПодсистема организации внеплановых ремонтовПодсистема организации внеплановых ремонтов

Информация об оборудованииИнформация об оборудовании

19 из 33


Работа с журналом неисправностей

20 из 33


Заявки на работы и материалы

21 из 33


Учет проведенных работ

22 из 33

Вариант архитектуры подсистемы планированияВариант архитектуры подсистемы планированияВариант архитектуры подсистемы планированияВариант архитектуры подсистемы планирования

Внеплановые ситуации

Календарь ресурсов

Задачи планируемых работ

Календарь работ

Доступные ресурсы

График работ

ЗатратыЗагруженность

ресурсовВременные

рамки

Документация

БД задач

БД доступных ресурсов

БД документации

Структура и спецификации

Работа с док-ми

Центральная обслуживающая подсистема

БД календарей

23 из 33

ПодсистемаПодсистема планированияпланированияПодсистемаПодсистема планированияпланирования

Планирование и учет работ и ресурсов

24 из 33

ПодсистемаПодсистема планированияпланированияПодсистемаПодсистема планированияпланированияЭкспорт информации в системы планирования для тонкой настройкиЭкспорт информации в системы планирования для тонкой настройки

25 из 33

ПодсистемаПодсистема планированияпланированияПодсистемаПодсистема планированияпланирования

Формирование списка работ на периодФормирование списка работ на период

26 из 33

Подсистема автоматизации работы с Подсистема автоматизации работы с отчетными документамиотчетными документами

Подсистема автоматизации работы с Подсистема автоматизации работы с отчетными документамиотчетными документами

Основные функции подсистемы:

Формирование документов

Ведение базы документов и их реквизитов и содержимого (подписывающих лиц, оборудования, включенного в документы и т.д.)

Поддержка обработки документа (отслеживание маршрута и изменение статуса документа)

Введение статистических данных по документам

Сервисные функции

Предоставление возможности вывода документа в формат для печати (например, MS Word)

27 из 33

Примеры выходных документовПримеры выходных документовПримеры выходных документовПримеры выходных документов

28 из 33

Защита интеллектуальной собственностиЗащита интеллектуальной собственностиЗащита интеллектуальной собственностиЗащита интеллектуальной собственности

регистрация программной системы (автономных подсистем) БДалгоритмов

в отделе регистрации программ для ЭВМ, баз данных и топологий ИМС Федерального института промышленной собственности РОСПАТЕНТав отраслевом фонде алгоритмов и программпубликация результатов

29 из 33

Анализ рисковАнализ рисковАнализ рисковАнализ рисковСнижение научно-технических рисков – использование апробированных моделей и методовминимальные коммерческие риски:

широкая ниша (предприятия, организации с оборудованием, нуждающимся в обслуживании)гибкая к требованиям заказчикаобеспечение возможности взаимодействия с имеющимися системамиполучение прибыли за счет:

продаж востребованного «коробочного» продуктапродаж услуг по сопровождению и внедрению

малые риски инвесторов:большой имеющийся задел, опыт реализации проектов, наличие прототипов

30 из 33

Команда разработчиков проектаКоманда разработчиков проектаКоманда разработчиков проектаКоманда разработчиков проектаООО АРМСофт

Руководитель – к.т.н., доцентИсполнители:

3 к.т.н., преподаватели ВУЗааспирантывыпускники, работавшие над проектом (>20)интеллектуальные научные работники – постановщики задач и проектировщики, специалисты-системотехники по автоматизацииквалифицированные программистыпривлечение студентов для выращивания новых кадров – сбор информации, кодирование, тестирование отдельных, неответственных модулей

Консультанты:ГМ «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка» заслуженный работник науки и техникидругие

31 из 33

Календарный план проекта Календарный план проекта (1-й год)(1-й год)Календарный план проекта Календарный план проекта (1-й год)(1-й год)

№ этапаНаименование работ по основным этапам

НИОКР

Сроки выполнения работ (начало-

окончание, мес.год)Стоимость этапа, руб. Форма и вид отчетности

1Составление технического

задания на разработку системы

Месяц 1 - Месяц 3 187 500

1.1 Сбор недостающих материалов и их анализ Месяц 1 93 750 Аннотационный научно-технический отчет.

Акт сдачи-приемки работ по подэтапу

1.2 Выявление требований и составление ТЗ на систему Месяц 2 - Месяц 3 93 750 Научно-технический и финансовый отчеты.


2 проектирование системы Месяц 4 - Месяц 6 187 500

2.1 формализация моделей и проектирование системы Месяц 4 93 750 Аннотационный научно-технический отчет.


2.2разработка алгоритмов,

програмирование основных модулей

Месяц 5 - Месяц 6 93 750 Научно-технический и финансовый отчеты.Акт сдачи-приемки работ по подэтапу

3 реализация системы Месяц 7 - Месяц 9 187 500

3.1

сбор необходимой справочной информации,

разработка и проектирование остальных

модулей

Месяц 7 93 750 Аннотационный научно-технический отчет.Акт сдачи-приемки работ по подэтапу

3.2 наполнение БД системы Месяц 8 - Месяц 9 93 750 Научно-технический и финансовый отчеты.Акт сдачи-приемки работ по подэтапу

4 Стабилизация системы Месяц 10 - Месяц 12 187 500

4.1 Тестирование системы Месяц 10 93 750 Аннотационный научно-технический отчет.Акт сдачи-приемки работ по подэтапу

4.2Подготовка

сопровождающей документации

Месяц 11 - Месяц 12 93 750Отчет по НИОКР и финансовый отчет.

Акты сдачи-приемки работ по подэтапу и договору в целом

Итого 750 000

32 из 33

Календарный план проектаКалендарный план проектаКалендарный план проектаКалендарный план проекта

№ этапаё

Сроки выполнения работ (начало-

окончание мес. год)

Наименование работ по основным

этапам НИОКР, выполняемым за

счет средств Фонда

Стоимость этапа (руб.) - средства

Фонда


этапам проекта, выполняемым за

счет внебюджетных источников

Стоимость этапа (руб.) –

внебюджетные источники

1 Месяц 1 - Месяц 12

Доработка функциональности и

расширение возможностей системы, подготовка коробочного

варианта системы.

750 000

Внедрение системы на предприятии, настройка и доработка системы под

нужды конкретного предприятия,

сопровождение системы

750 000

Укрупненный календарный план выполнения 3-го этапа проекта

№ этапаСроки выполнения

работ (начало-окончание мес. год)


этапам НИОКР, выполняемым за

счет средств Фонда

Стоимость этапа (руб.) - средства

Фонда


этапам проекта, выполняемым за

счет внебюджетных источников

Стоимость этапа (руб.) –

внебюджетные источники

1 Месяц 1 - Месяц 12

Анализ воможностей усовершенствования системы, расширение области применения

системы.

750 000Внедрение и

сопровождение системы на других предприятиях

2 000 000

Укрупненный календарный план выполнения 2-го этапа проекта

33 из 33

Результаты и выводыРезультаты и выводыРезультаты и выводыРезультаты и выводыИмеется достаточный задел:

Научные и инженерные кадры в области создания информационных систем, модели описания информации и процессов, архитектура, функции, методы, алгоритмы, структура БД, публикации…реализованы:

прототипы и действующие варианты базовых подсистемпилотный проект программного комплекса «ТОР»пилотный проект программного комплекса «Автоматизация обслуживания оборудования»

Риски обоснованы:автоматизация процессов обслуживания оборудования различного назначения разных предприятий/организацийаналоги дороги, недостаточно функциональныиспользование апробированных моделей и методовгибкая настройка, возможность взаимодействия с имеющимися системами

Результаты достижимы, вложения обоснованы:Разработка прототипа программной системы уже в 1-й годПривлечение сторонних инвесторовУровень коммерческого «коробочного» программного продукта – 2-й годПродажа услуг по внедрению и сопровождению Кизим Алексей Владимирович,Кизим Алексей Владимирович, kizimkizim@@cadcad..vstuvstu..ruru, , [email protected]@vstu.ru

Documents

Автоматизация работы службы главного механика предприятий по обеспечению работы оборудования