Научная статья на тему 'МЕТОДИКА ПО УНИФИКАЦИИ ИЗДЕЛИЙ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ'

МЕТОДИКА ПО УНИФИКАЦИИ ИЗДЕЛИЙ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

CC BY
5
2
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
управление качеством / проектирование электронных средств / унификация / типизация / quality management / design of electronic means / unification / typification

Аннотация научной статьи по компьютерным и информационным наукам, автор научной работы — Сычев Ратибор Святославович, Садковская Наталия Евгеньевна

В данной статье описана последовательность действий внедрении унификации электронных средств на предприятии. Предложена методика по унификации изделий при проектировании электронных средств с примером использования на предприятии.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по компьютерным и информационным наукам , автор научной работы — Сычев Ратибор Святославович, Садковская Наталия Евгеньевна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

METHODOLOGY FOR THE UNIFICATION OF PRODUCTS IN THE DESIGN ELECTRONIC MEANS

This article describes the sequence of actions for the implementation of the unification of electronic means in the enterprise. A methodology for unifying the design of electronic tools with an example of use in an enterprise is proposed.

Текст научной работы на тему «МЕТОДИКА ПО УНИФИКАЦИИ ИЗДЕЛИЙ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ»

back process. Risks are ranked and identified during the implementation of the questionnaire process, a risk response strategy is presented, tools are proposed and owners of the feedback process are appointed. The method of data collection that is provided to companies, as well as the factors and circumstances necessary for attention are considered. The introduction of artificial intelligence - RoboVoice is proposed. A feedback questionnaire template has been developed to evaluate the customer satisfaction index on the Surveymonkey platform.

Key words: quality management system, customers, feedback.

Voronov Gennady Gennadievich, master's, [email protected], Russia, Voronezh, Voronezh State University of Engineering Technologies,

Kleymenova Natalia Leonidovna, candidate of technical sciences, docent, [email protected], Russia, Voronezh, Voronezh State University of Engineering Technologies,

Voronov Gennady Gennadievich, postgraduate, [email protected], Russia, Voronezh, Voronezh State University of Engineering Technologies,

Solyanik Anatoly Ivanovich, doctor of technical sciences, professor, dir@,asms-vrn.ru, Russia, Voronezh, Academy of Standardization, Metrology and Certification (educational) (Voronezh branch of ASMS)

УДК 658.516.1

DOI: 10.24412/2071-6168-2024-1-230-231

МЕТОДИКА ПО УНИФИКАЦИИ ИЗДЕЛИЙ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ

ЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ

Р.С. Сычев, Н.Е. Садковская

В данной статье описана последовательность действий внедрении унификации электронных средств на предприятии. Предложена методика по унификации изделий при проектировании электронных средств с примером использования на предприятии.

Ключевые слова: управление качеством, проектирование электронных средств, унификация, типизация.

Унификация заключается в сокращении необоснованного разнообразия в типах конструкций, формах и размерах деталей путем выбора из многих типоразмеров одного, который заменяет собой несколько остальных и может удовлетворять требованиям самой конструкции и условиям эксплуатации.

Унификация позволяет удешевить ремонт, упростить сервисное обслуживание, снижает количество (номенклатуру) запасных частей, которое необходимо хранить на складе. Позволяет развить специализацию производства, сократить номенклатуру деталей, применяемых в изделии, увеличить размер обрабатываемых партий, что в свою очередь может привести к сокращению длительности производственного цикла [9].

Основной план по унификации, применимый к любой отрасли можно представить в следующем виде [1-3, 6]:

1. Определение целей и задач унификации: формулирование общих целей и конкретных задач для достижения этих целей.

230

2. Анализ текущей ситуации: определение текущего состояния системы или процесса, выявление проблем и противоречий.

3. Разработка концепции унификации: определение основных принципов, подходов и методов унификации.

4. Разработка плана унификации: разработка детального плана мероприятий, включая сроки, ресурсы и ответственных лиц.

5. Внедрение унификации: реализация разработанного плана, контроль за его выполнением и внесение корректировок при необходимости.

6. Оценка результатов: анализ достигнутых результатов, определение эффективности унификации и принятие решений о дальнейших действиях.

Дальше будет представлена методика по унификации изделий адаптированная для области проектирование электронных средств. Данная методика предназначена для предприятий занимающимися разработкой, производством, эксплуатацией или закупкой электронных средств. Она помогает улучшить совместимость, эффективность и безопасность электронных средств, а также сократить затраты на их разработку, производство и эксплуатацию.

1. Определить цели и задачи унификации:

1.1. Необходимость в унификации изделий [4]. Могут быть различные причины для введения унификации на производстве, например:

- Снижение стоимости проектирования и производства электронных средств за счет уменьшения разнообразия компонентов и их характеристик.

- Повышение надежности и долговечности электронных средств благодаря использованию проверенных и надежных компонентов.

- Улучшение технологичности электронных средств путем применения стандартных и унифицированных компонентов, что упрощает процесс сборки и обслуживания.

- Обеспечение взаимозаменяемости и совместимости компонентов различных производителей.

Задачи унификации:

- Разработка и внедрение стандартов и норм для проектирования и производства электронных средств.

- Выбор оптимальных компонентов и технологий для унификации электронных

средств.

- Устранение избыточности и дублирования в проектировании электронных

систем.

- Создание библиотек стандартных компонентов и модулей для проектирования электронных средств.

1.2. Выбор изделий для унификации. Для выбора изделий для унификации необходимо провести анализ существующих изделий, определить их характеристики и сравнить их с требованиями к проектируемому электронному средству. Затем необходимо выбрать наиболее используемые изделия, которые будут использоваться в проектируемом электронном средстве. Также необходимо учитывать стоимость изделий, их доступность на рынке и возможность их замены в случае необходимости.

2. Сбор и анализ информации об изделиях.

2.1. Изучение технической документации. При унификации электронных средств необходимо изучать техническую документацию на все используемые компоненты и изделия. Это позволит получить информацию о характеристиках изделий, их совместимости с другими компонентами и возможных ограничениях при использовании.

Включает в себя инструкции по эксплуатации, паспортов изделий, сертификаты качества, государственные стандарты и другие документы.

Необходимо провести анализ технических характеристик выбранных групп изделий, чтобы получить полную информацию о разрабатываемых изделиях и учесть все требования для каждой из них.

2.2. Анализ рынка и конкурентов. Анализ рынка и конкурентов при унификации изделий - это процесс изучения рынка и определения основных конкурентов для определения оптимальных параметров и характеристик изделий, которые будут унифицированы. Это позволит определить, какие изделия уже используются в аналогичных системах, какие из них наиболее популярны и какие новые технологии и компоненты могут появиться на рынке в ближайшем будущем [12].

Основные этапы:

- Определение рынка и его основных сегментов. Это включает в себя исследование спроса, предложения, цен, конкурентов и т. д.

- Изучение конкурентов и их продукции. Это включает анализ их продукции, цены, качества, маркетинговых стратегий и т. д.

- Определение оптимальных параметров и характеристик унифицированных изделий. Это включает в себя определение размеров, материалов, технологий производства и т. д.

- Оценка возможностей и угроз для унификации изделий. Это включает оценку потенциальных конкурентов, изменений в законодательстве, технологических инноваций и т. д.

- Разработка стратегии унификации и маркетинговых кампаний. Это включает определение целей, задач, стратегий продвижения и т. д.

3. Разработка критериев и параметров унификации [11].

3.1. Выбор основных параметров (размеры, материалы, технология производства и т. д.), подлежащих унификации. Для разработки критериев и параметров унификации необходимо определить основные характеристики электронных средств, которые должны быть унифицированы. Например, это могут быть размеры, вес, мощность, производительность, надежность, стоимость и другие параметры. Затем нужно выбрать универсальные значения этих параметров, которые будут общими для всех унифицированных изделий.

Выбор критериев унификации:

- Стоимость: Унификация должна быть экономически выгодной. Необходимо выбирать такие решения, которые снижают стоимость производства и эксплуатации электронных средств.

- Надежность: Унифицированные изделия должны обладать высокой надежностью и долговечностью. Это важно для обеспечения стабильности работы электронных средств и снижения затрат на их обслуживание.

- Совместимость: Унифицированные изделия должны быть совместимы друг с другом и с другими компонентами электронных средств. Это позволяет упростить процесс проектирования и снизить вероятность ошибок.

- Технологичность: Унифицированные изделия должны быть просты в производстве и сборке, чтобы снизить затраты на их изготовление и увеличить производительность.

- Безопасность: Унифицированные электронные средства должны соответствовать требованиям безопасности и не представлять угрозы для здоровья людей и окружающей среды.

Основные параметры, подлежащие унификации при разработке электронных средств, включают в себя:

- Размеры компонентов: Унификация размеров компонентов позволяет упростить процесс проектирования, уменьшить количество ошибок и сократить время на разработку.

- Материалы компонентов: Выбор стандартных материалов для компонентов позволяет снизить стоимость производства, улучшить качество изделий и повысить их долговечность.

- Технологии производства: Применение стандартных технологий производства позволяет упростить процесс изготовления изделий и снизить затраты на оборудование.

- Электрические параметры: Унификация электрических параметров компонентов позволяет обеспечить совместимость изделий и упростить процесс разработки электронных средств.

3.2. Установление допустимых отклонений и допусков для унифицированных параметров. Унификация изделий предполагает стандартизацию и нормализацию определенных параметров и характеристик для упрощения производства, эксплуатации и обслуживания. Допустимые отклонения и допуски устанавливаются для того, чтобы обеспечить взаимозаменяемость деталей и узлов, а также минимизировать влияние производственных погрешностей на качество продукции.

Процесс установления допустимых отклонений включает в себя следующие

этапы:

- Установление допусков: это интервал значений, внутри которого параметр считается соответствующим требованиям. Допуски определяются с учетом производственных возможностей, требований к качеству и взаимозаменяемости деталей.

- Установление приемлемых значений: это значения параметров, которые не превышают установленные допуски и считаются приемлемыми для производства и использования.

- Контроль качества и корректировка допусков: после начала производства изделий производится контроль качества, и если обнаруживаются несоответствия, то допуски могут быть скорректированы в сторону уменьшения или увеличения.

- Создание документации: на основе установленных значений и допусков разрабатываются технические условия, чертежи, спецификации и другая документация, необходимая для производства унифицированных изделий.

Таким образом, установление допустимых отклонений и допусков позволяет обеспечить стабильность качества продукции, минимизировать затраты на производство и обслуживание, а также повысить эффективность производства в целом [7].

4. Разработка плана унификации и его согласование.

4.1. Разработка графика работ по унификации.

- Разработка типовых схем (Э3, Э4) для отдельных узлов.

- Разработка моделей для типовых конструкций.

- Структурирование разработанных моделей.

- Разработка конструкторской документации.

- Разработка типового альбома.

- Передача разработанной документации на производство.

4.2. Согласование плана с заинтересованными сторонами (руководство, производственный отдел, отдел закупок, отдел продаж и т. д.).

5. Осуществление унификации изделий и контроль качества:

5.1. Выполнение мероприятий по унификации согласно плану. Разработка типовых схем (Э3, Э4) для отдельных узлов.

При разработке типовых схем для отдельных узлов электронных средств необходимо учитывать следующие факторы:

- Требования к электронному средству: Типовые схемы должны соответствовать требованиям к электронному средству, таким как надежность, производительность и безопасность.

- Сложность схемы: Схемы должны быть достаточно простыми, чтобы их можно было легко понять и использовать.

- Использование стандартных компонентов: следует использовать стандартные компоненты, чтобы уменьшить стоимость и время разработки.

- Совместимость компонентов: Компоненты должны быть совместимы друг с другом, чтобы избежать проблем при сборке.

- После разработки типовых схем необходимо проверить их на соответствие требованиям и провести тестирование. Если схема не соответствует требованиям, ее необходимо доработать.

Разработка моделей для типовых конструкций.

Для разработки моделей типовых конструкций необходимо определить основные параметры конструкции, такие как размеры, форму, материал и т. д. Затем на основе этих параметров создается модель конструкции в программе для 3D моделирования. После создания модели ее можно использовать для разработки чертежей и инструкций по сборке [10].

Структурирование разработанных моделей [5].

После разработки моделей необходимо структурировать их в соответствии с требованиями к проекту. Это может включать создание каталогов моделей, организацию их по категориям и т. д. Также необходимо обеспечить доступ к моделям для всех участников проекта и контролировать их использование.

Должна присутствовать одна логика в наименовании и хранении моделей. Самый простой и эффективный способ - это воспользоваться классификатором ЕСКД (Общероссийский классификатор изделий и конструкторских документов ОК 012-93) и выбирать номера деталей опираясь на него.

Разработка конструкторской документации для типового альбома.

Необходимо разработать конструкторскую документацию изделий для типовых альбомов, которые будут переданы на производство. В ней необходимо указать всю необходимую информацию для сборки и монтажа.

Передача разработанной документации на производство.

5.2. Контроль качества изделий на всех этапах унификации [8].

- Проверка соответствия изделий требованиям проекта: Размеры, форма, электрические параметры и т. д.

- Испытания изделий: Тестирование электрических характеристик, надежности, долговечности и т. д.

- Контроль качества производства: Проверка соблюдения технологических процессов, контроль качества материалов и комплектующих и т. д.

- Мониторинг рынка и конкурентов: Анализ новых технологий и продуктов, которые могут повлиять на качество изделий.

Предложенная методика была апробирована на предприятии ООО «Завод Энергомаш», занимающееся проектированием и производством промышленного электротехнического оборудования на строительные и производственные площадки г. Москвы и других регионов России, и состояла из следующих шагов:

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

1. ООО «Завод Энергомаш» занимается производством разных электротехнических изделий от электрощитового оборудования до главных распределительных щитов (ГРЩ). Из-за большого объема заказов и аналогичного конструктива вводно-распределительных устройств (ВРУ) и шкафов управления вентиляцией (ПУ-ДУ, ППУ-2ОП) были выбраны данные группы изделий для унификации.

Сначала был проведен анализ имеющеюся продукции и анализ рынка, как описано в пункте 2. Исходя из анализа были выбраны основные типы размеры панелей для ВРУ, ПУ-ДУ и ППУ-2ОП.

В связи с большим потоком заказов разработчики и производство не успевали их обрабатывать. Для каждого заказа разрабатывалась своя модель, на которую уходило много времени для проектирования. Также на производстве технологам также нужно было много времени для разработки индивидуальной программы для каждой детали из состава изделия.

Примерно в 95% заказов были использованы панели высотой 2000, 1800, 1550 мм; шириной 450, 630, 800 мм; глубиной 450, 500 мм. Также были заказы с другими габаритами изделий, но их количество было очень маленьким (5%), поэтому они не учитывались. Исходя из этого анализа была разработана следующая таблица с основными типоразмерами.

Из-за установления типоразмеров панелей есть возможность потерять клиентов, так как есть возможность, что заказчика не устроит ни один из предложенных вариантов.

Каждая панель состояла из сварного каркаса из обычной конструкционной стали и наполнения из оцинкованной стали. Также для изоляции между фазами и разделения между вводами панелей использовались пластины из гетинакса. Для типовых конструкций были выбраны именно эти материалы.

Из-за того, что предприятие небольшое технологические возможности также были ограничены и использовались в основном резка металла с помощью лазерного станка, гибка, сварка и покраска.

Разработка типовых схем (Э3, Э4) для отдельных узлов для панелей ПУ-ДУ и ППУ-2ОП.

Основные типоразмеры панелей

ВРУ1550, ПУ-ДУ ВРУ1800, ППУ-2ПО ВРУ2000

1550x450x500 1800x450x450 2000x450x450

1550x630x500 1800x630x450 2000x630x450

1550x800x500 1800x800x450 2000x800x450

До ноября 2023 г. данные панели собирались на единой монтажной панели, на которых располагались фидеры. И для сборки данных панелей требовалась высокая квалификация сотрудников. Исходя из этой проблемы было принято решение разбить единую монтажную панель на блоки, где каждый блок соответствовал одному фидеру. Были разработаны типовые схемы на данные блоки, а также конструкторская документация. И собрать один такой блок может собрать сотрудник с более низкой квалификацией. А более опытный сотрудник будет уже собирать общую панель из этих блоков.

Это имеет ряд преимуществ: упрощение и ускорение сборки панели (примерно на 15-20%), может собрать менее квалифицированный сотрудник, собирание панели поблочно вместо единой монтажной панели позволяет проще производить замену неисправных фидеров. Однако при этом была потеря большого полезного пространства. Раньше можно было собрать панель на 9 фидеров, но это число сократилось до 8.

Главной проблемой на этапе разработки моделей старого конструктива было то, что существовало более 60 видов сварного каркаса панелей и можно было легко запутаться в этом на производстве. При этом конструктор мог совершать ошибки из-за того, что приходилось подбирать модели для каждого заказа с нуля. Чтобы уйти от этого было принято решение перейти к сборно-сварному каркасу. После разработки типовых конструкций было получено 18 универсальных каркасов. Причем большая часть деталей были применимы ко все видам панелей, что позволяет сделать много типовых деталей и использовать в дальнейших заказах при необходимости. Благодаря этому можно избежать застоя на производстве и значительно сократить время выдачи деталей на сборку (примерно в 2 раза).

Также были разработаны типовые детали для внутреннего монтажа (швеллера, уголки, шины и т. д.), которые могут быть использоваться в любой панели.

Предложенная методика будет способствовать повышению качества продукции, надежности и долговечности, а также снижению времени и сложности проектирования электронных средств.

Подводя общий итог, следует отметить, что благодаря апробации данной методики на предприятии ООО «Завод Энергомаш» на начальном этапе по незначительной статистике удалось уменьшить время на проектирование панелей ВРУ, ПУ-ДУ и ППУ-2ОП практически на 25% (в дальнейшем планируется сократить время до 50%). При этом также удалось на 10-15% снизить количество брака, который возникал при ошибке конструктора при выдаче разработанных изделий на производство.

Список литературы

1. Пер Ю.С. Экономическая метрология. Квалиметрия в управлении проектированием: Монография. Ижевск: Издательский центр «Удмуртский университет». 2019.

448 с.

2. ГОСТ 23945.0-80. Унификация изделий. Основные положения. М.: Стандар-тинформ, 1980, 8 с.

3. ГОСТ Р 56470-2015. Документация конструкторская изделий ракетно-космической техник. Организация и порядок проведения экспертизы на соответствие требованиям стандартизации, унификации и каталогизации. М.: Стандартинформ, 2019, 19 с.

4. Сычев Р.С., Черемухина Ю.Ю. Управление процессом проектирования РЭС в системе менеджмента бережливого производства // Вестник Санкт-Петербургского университета технологии и дизайна. Серия 4. Промышленные технологии. 2022. №4. С. 46-51.

5. Сычев Р.С., Акинин Е.Ю., Черемухина Ю.Ю. Внедрение метода 5S в процесс проектирования при бережливом производстве РЭС // Проблемы научной мысли. 2020. Т.5, №12 (124). С. 7-10.

6. Черемухина Ю.Ю. Исторический аспект развития бережливого производства // Наука и бизнес: пути развития. 2020. № 2 (104) С. 77-80.

7. Назаренко М.А., Круглова Ю.В. Актуальные вопросы управления качеством с применением CALS-технологий для создания производственной модели индустрии 4.0 // Технология машиностроения. 2022. № 7. С. 5-11.

8. Назаренко М.А., Шмелева А.Н. Анализ возникновения дефектов на предприятии на всех этапах жизненного цикла продукции // Наука и бизнес: пути развития. 2021. №11 (121). С. 135-138.

9. Соколов С.П. Об унификации структуры стандартов и технических условий // Стандарты и качество. 2022. №9. С. 15-17

10. Бильданов Р.Г. Интеллектуализация процессов подготовки высокотехнологичных производств // Известия тульского государственного университета. Технические науки. 2023. №9. С. 451-458.

11. Трейер В.В. Типизация как метод структурирования данных в цифровой экономике // Стандарты и качество. 2019. №12. С. 58-61.

23. Назаренко М.А., Баранова И.А., Хронусова Т.В. Граница эффективности удовлетворения рекламаций на примере предприятий радиоэлектронной отрасли // Методы менеджмента качества. 2017. №6. С. 48-52.

Сычев Ратибор Святославович, аспирант, sychev. r. s@edu. mirea. ru, Россия, Москва, МИРЭА - Российский технологический университет,

Садковская Наталия Евгеньевна, д-р техн. наук, профессор, [email protected], Россия, Москва, МИРЭА - Российский технологический университет

METHODOLOGY FOR THE UNIFICATION OF PRODUCTS IN THE DESIGN

ELECTRONIC MEANS

R.S. Sychev, N.E. Sadkovskaya

This article describes the sequence of actions for the implementation of the unification of electronic means in the enterprise. A methodology for unifying the design of electronic tools with an example of use in an enterprise is proposed.

Key words: quality management, design of electronic means, unification, typifica-

tion.

Sychev Ratibor Svyatoslavovich, postgraduate, sychev. r. s@edu. mirea. ru, Russia, Moscow, MIREA - Russian University of Technology,

236

Sadkovskaya Natalia Evgenievna, doctor of technical sciences, professor, [email protected], Russia, Moscow, MIREA - Russian University of Technology

УДК 005.6

DOI: 10.24412/2071-6168-2024-1-237-238

НОВЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ МОНИТОРИНГА КАЧЕСТВА. МОНИТОРИНГ ДАННЫХ, ВРЕМЕННЫЕ РЯДЫ ПОТРЕБЛЕНИЯ КОНТЕНТА И УСИЛЕНИЕ ИХ ПРОГНОЗИРУЮЩИХ СВОЙСТВ АНСАМБЛИРОВАНИЕМ СЛАБЫХ

МОДЕЛЕЙ

В.Г. Мосин, В.Н. Козловский, Д.И. Благовещенский

В статье представлены результаты разработки и реализации новых инструментов управления качеством. На основании имеющегося временного ряда данных о потреблении контента на канале одного из ведущих хостингов построена регрессионная модель, аппроксимирующая его поведение кубическим полиномом. После разбиения данных на несколько непересекающихся классов построена серия подобных регрессионных моделей. Показано, что ансамблирование частичных моделей приводит к существенному повышению прогнозирующей способности регрессионного анализа.

Ключевые слова: контент, оценка качества, анализ данных, регрессия, scikit-learn, pandas.

Временные ряды — это наборы данных, в которых значения измеряются в последовательные моменты времени. Они используются для анализа и прогнозирования переменных, которые изменяются во времени, таких как цены акций, количество продаж и другие. В анализе временных рядов применяются различные методы и модели для выявления скрытых закономерностей, трендов, цикличности, сезонности и шума в данных. Результаты таких исследований используются для предсказания будущих значений на основе предыдущих наблюдений. Временные ряды широко применяются в различных областях, таких как финансы, экономика, маркетинг и многие другие, для анализа данных, прогнозирования и принятия решений на основе временных трендов и паттернов (см., [5], [7]).

Теоретическая часть. Если временной ряд обладает высокой волатильностью, то его анализ представляет определенные сложности из-за своих особенностей. Вот некоторые из них:

1. Шум и непостоянство. Высокая волатильность приводит к шуму и непостоянству в данных. Это затрудняет определение трендов и паттернов во временных рядах.

2. Нестационарность. Временные ряды с высокой волатильностью часто бывают нестационарными, то есть их статистические свойства (среднее и дисперсия) меняются со временем. Нестационарность усложняет применение классических методов анализа, которые предполагают стационарность.

3. Сложности прогнозирования. Волатильность создает большую неопределенность в прогнозировании будущих значений временных рядов. Это связано с тем, что даже небольшие изменения в данных или внешние факторы могут привести к значительным изменениям в прогнозах.

Необходимость использования продвинутых методов. С учетом всех вышеперечисленных сложностей, анализ временных рядов с высокой волатильностью требует применения более продвинутых методов и моделей для достижения точных результатов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.