Методика расчёта научно-технического уровня процессов организации производства на примере ресурсных испытаний изделий

Попов Илья Валерьевич; Верушкин Олег Александрович; Попов Петр Михайлович

УДК 658.511012

МЕТОДИКА РАСЧЁТА НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОГО УРОВНЯ ПРОЦЕССОВ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА НА ПРИМЕРЕ РЕСУРСНЫХ ИСПЫТАНИЙ ИЗДЕЛИЙ

1 Институт авиационных технологий и управления Ульяновского государственного технического университета 2 ФНПЦ ОАО НПО «Марс», г. Ульяновск

Поступила в редакцию 02.11.2012

В статье авторы формируют методические основы расчёта научно-технического уровня разработок организации производства по теме ресурсных испытаний изделий; предлагают название показателей, их обозначения, ограничения, оценочные и количественные показатели НТУ с весовыми коэффициентами важности этих показателей; представляют формулы и математические модели с расшифровкой всех идентификаторов, используемых таблиц и графологических моделей со структурными схемами образования показателей научно-технического уровня (НТУ).

Ключевые слова: уровень научно-технический, процесс испытательный, мера интегрированная, методика расчетная, показатель систематический.

Под научно-техническим уровнем САПР процессов испытаний подразумевается уровень экономических и научно-технических характеристик, которые отображают степень соответствия оцениваемой системы поставленным задачам функционирования. Показатель НТУ является интегрированной мерой оценки уровней: экономического потенциала системы; охвата автоматизацией задач управления; использования трудовых ресурсов; качества процесса испытаний.

Основными целями расчета НТУ ТЭП (технико-экономических процессов) являются:

- оценка эффективности функционирования испытательного оборудования с внедрением СВТ;

- определения направлений дальнейшего развития САПР процессов испытаний.

Показатель НТУ испытаний по своей структуре является многоуровневой скалярной сверткой параметров, определяющих свойства отдельных классов элементов технико-экономических процессов с использованием САПР в проектировании процессов управления испытаниями. При оценке НТУ на стадии использования САПР процессов испытаний исследуется показатель оценки временных и материальных затрат на создание системы. Оценка НТУ, как мера эффективности создаваемых систем, имеет большое значение для планирования и управления разработкой и внедрением САПР процессов испытаний в условиях индустриализации методов их создания. Общее назначение оценки

Попов Илья Валерьевич, аспирант.

Верушкин Олег Александрович, инженер.

Попов Петр Михайлович, доктор технических наук,

профессор кафедры «Самолетостроение».

E-mail: pmpopov2008@rambler.ru.

научно-технического уровня САПР технико-экономических процессов испытаний заключается в определении соответствия технических и экономических показателей оцениваемой системы современным достижениям науки и техники и потребностям приборостроительной промышленности.

Для оценки НТУ САПР процессов испытаний выбирается номенклатура частных показателей НТУ, которые удовлетворяют следующим требованиям:

- каждый показатель должен характеризовать совокупность элементов, от которых зависит уровень САПР процессов испытаний, а совокупность показателей должна характеризовать уровень САПР процессов испытаний в целом, который, в свою очередь, должен быть чувствительным к изменению каждого показателя;

- каждый показатель должен содержать количественную оценку;

- число показателей должно быть ограничено для обеспечения их сбора и обработки достаточно простыми и нетрудоемкими способами;

- для измерения значений показателей должна быть использована безразмерная шкала;

- показатели НТУ должны стимулировать применение наиболее перспективных элементов САПР процессов испытаний.

Исходя из указанных требований предлагается методика расчета НТУ САПР процессов испытаний с максимальным приближением к действующей «Временной методике определения научно-технического уровня автоматизированных систем управления производственными объединениями и предприятиями» [2] и учитываются специфические для САПР процессов ис-

пытании структурные элементы и показатели. Для того чтобы произвести выбор наиболее эффективных показателей оценки НТУ для САПР процессов испытаний, необходимо учитывать требования по ограничению числа показателей с целью обеспечения их сбора и обработки нетрудоемкими способами, следовательно, здесь используем следующие оценочные показатели: экономического уровня УЭ; системотехнического уровня УС; уровня охвата автоматизацией задач управления УЗА; уровня использования трудовых ресурсов и качества процесса УИК. Исходя из требований количественной оценки показателей НТУ и использования безразмерной шкалы, здесь рассматривается определение значений показателей. Под оценкой НТУ САПР процессов испытаний понимается количественная оценка, предназначенная для принятия решений на разных этапах разработки, внедрения и функционирования системы и обеспечения возможности получения оценки на любой стадии создания САПР процессов испытаний, быстроту вычисления показателя уровня и возможность сравнения различных вариантов создания системы.

Показатель оценки уровня САПР процессов испытаний, выражаемый в баллах, получается в результате определения показателя системотехнического уровня путем последовательного суммирования балльных оценок факторов, взятых с соответствующими весами, умножения его на показатель, оценивающий экономический уровень, и суммирования с показателями уровня охвата автоматизацией задач управления, уровня использования трудовых ресурсов и уровня качества продукции. Аналитически показатель НТУ САПР процессов испытаний представляется формулой:

УСАПР исп. = КЭС'УЭ'УС + КЗАУЗА + КИКУИК . (1)

Значения нормирующих коэффициентов (К) согласно «Временной методики определения НТУ автоматизированных систем управления производственными объединениями и предприятиями»

по опытным данным принимаются следующие:

КЭС + 0,1КЗА + 0,1КИК = 1КЭС = 0,4 КЗА = КИК = 3

Они нормируют шкалы балльных оценок экономического и системотехнического уровня (Кэс), уровня охвата задач управления (Кза) и уровня использования ресурсов (Кик).

Экономический показатель уровня САПР технико-экономических процессов испытаний определяется по формуле:

Уэ = (ТН/Т)1/3 , (2)

где ТН - нормативный срок окупаемости; Т -срок окупаемости рассматриваемой системы.

Системотехнический показатель уровня системы, отражающий качество общесистемной технической документации, комплекса технических средств и методологию проектирования, определяется по формуле:

УС = 2Р.У, (3)

С 1 ]' у ' где Р. - весовые коэффициенты важности показателей У1, У2, У3, У4 общесистемной технической документации для оценки НТУ САПР технико-экономических процессов и других видов производственно-технологических процессов.

Значения Р в зависимости от типа технико-

1

экономического процесса приведены в табл. 1. Показатели уровня общесистемной технической документации определяются эмпирическими формулами:

^^ , / . * .

1 П1 ^^ 1 г 1г

V = V V р * у

2 ^ п2г ^ 2г

у = у V р

^ п зг

у

(4)

Значения Р1,, Р2,,Р3, отражающие веса влияния основных факторов общесистемной технической документации на уровень САПР процессов испытаний, определяются по таблице 2.

Значения УП1, УП2, УП3 определяются по таблице 3 в зависимости от принятой методики проектирования технической документации САПР

Таблица 1. Характеристика технологического процесса

Тип технологического процесса Общесистемная техническая документация Комплекс технических средств (техническое обеспечение) Р 4

Информационно-вычислительные функции Р1 Управляющие функции Р2 Информационное обеспечение и средства программирования Рз

Непрерывный с непрерывным потоком материалов и энергии 0,2 0,3 0,2 0,3

Непрерывный с прерывистыми потоками материалов и энергии 0,2 0,2 0,2 0,4

Прерывистый с непрерывными потоками материалов и энергии 0,2 0,2 0,1 0,5

Таблица 2. Факторы видов обеспечения Р1, P2г, Р , Р4г

Вид обеспечения Факторы видов обеспечения 1

1 2 3 4 5

Общесистемная техническая документация Рц 0,3 0,2 0,2 0,1 0,2

Р21 0,4 0,3 0,3 - -

Рз1 0,6 0,4 - - -

Комплекс технических средств (техническое обеспечение) Р« 0,2 0,3 0,2 0,3 -

Таблица 3. Рекомендуемые значения показателей УП1, УП2, УП3, УП4

Автоматизированное проектирование Проектирование на базе ТПР (типовое проектное решение) Проектирование в соответствии (РТМ) при наличии прототипов Проектирование индивидуального объекта

1,0 0,8 0,7 0,6

а) Схема образования показателя уровня У

Научно-технический уровень САПР процессов испытаний (техническое обеспечение)

Усапр игп. — 0,4 ■ Уэ ■ Ус + 3 ■ Уза + ^итр

Уровень системотехнический

Уп =

Уровень охвата автоматизацией задач управления

Узд = лг„

1

Уровень использования трудовых ресурсов

У.

б) Схема образования показателя системотехнического уровня У

Уровень системотехнический

Ус=ХР;'У1

Общесистемная техническая документация Комплекс технических средств (техническое обеспечение)

Информационно-вычислительные функции Управляющие функции Информационное обеспечение и средства программирования

У/71 * У.-Р» Рг Уг — У/72 ' У.-^а ' Уг Рг у =у -"Ур -У 3 ПЗ / .1 31 } Рз У4 — У/74 ' ' У4 j Р4

Методология проектирования Уш

Автоматизированное проектирование Проектирование на базе типовых проектных решений (ТПР) Проектирование в соответствии с руководящими методическими материалами (прототипами) НИРи оригинальное проектирование

1,0 0,8 0,7 0,6

Рис. 1. Структурная схема образования показателей САПР процессов испытаний изделий: а) показателя уровня УСАПРприсп; б) систематического уровня Усист

процессов испытании.

Показатель комплекса технических средств определяется также по эмпирической формуле вида:

У4=УП4 ЯУ..

(5)

Значение УП4 определяется по таблице 3, а значения Р4, отражающие веса влияния основных факторов комплекса технических средств на уровень САПР процессов испытаний - по табл. 2.

Показатель уровня охвата автоматизацией задач управления определяется по формуле:

Уза - к/ *СТ, (6)

где N - число задач управления решаемых автоматизированным способом;

Мст - число задач, которые принципиально возможно автоматизировать для данного типа технологического процесса (испытаний).

Показатель уровня использования трудовых ресурсов:

Сигнализация состояний параметров технологичес -кого процесса и технолог. оборудования

Косвенные измерения параметров процесса и состояния технолог. оборудования

Сбор, первичная обработка и

хранение технической и

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

технологичес

-кой информации

Градации

10

1

УТР - 1 - К1 ■ С)

где К1 - коэффициент трудоемкости продукции в

условиях САПР/АСТПП процессов испытаний.

УИТР является безразмерным показателем с численным значением не более 1. Шкалы балльных оценок и таблицы весов, используемые для оценки НТУ САПР испытаний, соответствуют «Временной методике определения НТУ АСУ объединений и предприятий» [1]. Они получены методом экспертных оценок испытаний и приведены в виде схемы образования показателя уровня САПР процессов испытаний на рис. 1, 2, 3, 4, 5, 6. В методике применены качественные и количественные шкалы бальных оценок. При отнесении фактора к определенной градации возможны два случая:

1) все значения некоторого фактора для разных частей оцениваемой САПР процессов испытаний относятся к одной и той же градации (например, все задачи программируются на ал-

Общесистемная документация

Управляющие функции

I

Расчет показателей подготовки информации

У 12

Подготовка

информации

для

вышестоящих 10

и смежных

систем и

уровней

информации

Расчет

технико-

эко номически

х и

эксплуатацио

нных

показателей 5

технологичес

кого процесса

и работы

технологичес

кого

оборудования

Градации У12

Р1

I

Контроль и

регистрация

отклонений

параметров

процесса и 10

состояний

оборудован

ия от

заданных

Регистрация

параметров

технологиче

ского

процесса,

состояний 5

технологиче

ского

оборудован

ия и

результатов

расчетов

Градации У13

Анализ, диагностика и прогнозирование состояний

У 14

Диагностиров

ание и прогнозирова ние состояний ко м п л е к с о в технических средств САПР испытаний

Диагностика и прогнозирование

технологическ ого процесса и

состояний технологического оборудования

Анализ срабатывания блокировок и

защит технологическ ого

оборудования

Градации

10

1

О тображение информации и выполнение процедур

У 15

У14

Выполнение

процедур

автоматичес-

кого обмена

информацией 10

с вышесто-

ящими и

смежными

системами

управления

Оперативное

отображение

информации

и

рекомендац

ий ведения

технологиче 5

ского

процесса и

управления

технологиче

ским

оборудовани

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

ем

Градации У15

Рис. 2. Схема образования показателя информационно-вычислительной функции У1

8

5

3

11

горитмических языках), при этом данный фактор относится к этой же градации;

2) все значения некоторого фактора для разных частей оцениваемой САПР процессов испытаний относятся к различным градациям, в этом случае фактор по оцениваемой САПР процессов испытаний в целом относится к той градации, к которой принадлежит наибольшее число частей САПР процессов испытаний.

Устойчивость системы определяется степенью резервирования основных частей комплекса технических средств (КТС). Если автоматизированные функции резервируются средствами автоматизации или САПР процессов испытаний, устойчивость системы считается наиболее высокой. При резервировании автоматизированных функций за счет персонала показатель устойчивости снижается. Уровень САПР процессов испытаний в существенной мере определяется информационной мощностью при-

меняемых СВТ и ЭВМ лаборатории в частности, ее приспособленностью к изменениям, составом общего математического обеспечения.

При локальном решении задач автоматизированного проектирования технико-экономических процессов вся необходимая информация (исходные показатели, нормативы, программы испытаний и тому подобное) подготавливается для каждой задачи отдельно. При наличии единой нормативной базы данных нормативы содержатся в массивах для решения всего комплекса задач. В случаях, когда система программирования неоднородна по составу, то есть ее части относятся к различным градациям, следует определить, к какой градации относятся важнейшие для САПР процессов испытаний части математического обеспечения.

При разработке проекта процесса испытаний на базе любого метода: САПР, ТПР, РТМ, проектировании индивидуального объекта могут

Многосвязное моделирование

Каскадное регулирование

Регулирование отдельных параметров процесса

Градации

10

У21

Операционные системы

Алгоритмические языки

Машинные команды

Градации

10

У 2

Оптимальное управление технологическим объектом в целом с адаптацией

системы управления

Оптимальное управление неустановившимися режимами технологического процесса и работы оборудования

Оптимальное управление установившимися

режимами технологического процесса и работы оборудования

Градации

10

У2

Рис. 3. Схема образования показателя управляющей функции У2

8

5

2

3

2

Общесистемная документация

Информационное обеспечение и средства программирования

Рз

Информационное обеспечение

У 31

С единой информационной базой 10

■ С единым нормативным хозяйством 5

Локальное решение задач 3

Градации У 31

Средства программирования

У 32

Операционные системы 10

Алгоритмические языки 5

Машинные команды 2

Градации У 32

Рис. 4. Схема образования показателя управляющей функции У3

разрабатываться отдельные решения, являющиеся основой для создания РТМ, ТПР или элементов автоматизации проектирования. В этом случае оценка методов проектирования принимается с коэффициентом 1,2. Тогда, при использовании САПР процессов испытаний, например, на базе РТМ с созданием отдельных ТПР оценка будет 1,2'"0,7=0,84.

По приведенной методике в работе проведена сравнительная оценка внедрения СВТ в процесс периодических испытаний.

Результаты определения показателей сведены в таблицу 4.

Используя данные таблицы, определены частные показатели:

• до внедрения СВТ, то есть САПР:

У =0(0,33+0,25+0,2.10+0,10+0,20)=0,

Р=0,2,

Р1.У1=0.

1 1

У2=0,6.(0,4.3+0,3.5+0,3.5)=2,52,

Р=0,2,

Р2^2=0,22,52=0,504.

У=0, т.к. УП3=0.

У =0,6.(0,22+0,35+0,25) = 1,54, Р=0,4,

Р, .У =0,44,54=0,616.

4 4'' '

Ус = XРр • У4 = 0 + 0,504 + 0 + 0,616 = 1,120.

• после внедрения СВТ, то есть САПР:

У1=0,6.(0,3.10+0,2.10+0,2.10+0,1.5+0,2.5)=5,10,

Р11=0,2,

Р1.У1=1,02.

У2=0,6.(0,4.5+0,3.10+0,33.8)=4,44, Р2=0,2,

Р2.У2=0,2.4,44=0,888.

У3=0,6.(0,6.5+0,4.10)=4,2,

Р=0,2,

Р3У3=0,2.4,2=0,84.

У =0,6.(0,22+0,38+0,25)=2,28.

Р=0,4,

Р4. У =0,4.2,28 =0,912.

УС = XРч • Уч = 1,02 + 0,888+ 0,84 + 0,912= 3,66.

4=1

Численные значения показателя НТУ САПР/АСТПП испытаний:

а) до внедрения САПР: УСАПР=0,4.1.1,120+30,3+30=1,348;

б) после внедрения САПР: УСАПР=0,4.1.3,66+30,3+30,25=2,614. Далее рассмотрим процедуры расчета показателя технико-экономического уровня технико-экономического процесса в системе испытаний и управления разработками.

В отличие от научно-технического уровня технико-экономический уровень (ТЭ) отражает не степень соответствия оцениваемой системы

4=1

Свыше 3000 10

До 3000 8

До 900 5

До 300 3

До 100 2

Градации У41

Система прямого взаимодей- Прямого цифрового управления 10 Функц иониро Без наруше ния за Средст ва автома 10

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

ствия Прямого аналогового управления 8 -вание при отказе счет резер-вирова тизаци и

ния Функц ий персонала

Система непрямого взаимодей- С управлением через локальные 5 та системы 8

ствия с управлением объектом средства регулирова ния управления

непосредственно С нарушением 5

оператором (Схема разомкнутог о

С управлением объектом 3

управления) непосредственно оператором

Градации У42 Градации У 4,

Рис. 5. Схема образования показателя комплекса технических средств У

тенденциям научно-технического прогресса, а степень соответствия оцениваемой системы объекту управления. Эта оценка показывает степень понимания нужд производства, экономической сути автоматизации процессов управления периодическими испытаниями на основе внедрения САПР ресурсных испытаний.

Научно-технический уровень оценивается некоторыми субъективными оценками элементов САПР процесса испытаний. Субъективизм состоит, прежде всего, в том, что показатели для сравнения выбираются исходя из выявленных тенденций научно-технического прогресса, а не нужд автоматизированного объекта (стенда).

В практическом смысле, чем больше точек контроля и управления охватывает интегриро-

ванная комплексная система САПР процессов испытаний, тем выше ее оценка. Если стимулировать такой подход, то при проектировании могут быть внесены дополнительные точки, которые для данного испытательного оборудования не нужны. Здесь требуется стабилизация процесса, так как научно-технический уровень САПР предусматривает более высокие оценки для систем с оптимальным управлением в целом, в том числе с оптимальным управлением неустановившимися режимами.

Научно-технический уровень дает возможность видеть перспективы, которые можно использовать в новом испытательном оборудовании по мере развития вычислительной техники и средств САПР, снижения цен на аппаратные

Уровень использования трудовых ресурсов

УИТР = -1-Кл

1 г

К1= Р1/Р 2

коэффициент трудоемкости продукции в условиях САПР процессов испытаний;

Р1 - трудоемкость единицы продукции в условиях САПР процессов испытаний;

Р 2 - трудоемкость единицы продукции до создания САПР процессов испытаний.

Рис. 6. Схема образования показателя уровня использования трудовых ресурсов и качества продукции

средства и программное обеспечение, повышения надежности, появления отработанного математического обеспечения.

Технико-экономический же уровень САПР процессов испытаний включает некоторые субъективные оценки, например, оценку требуемых характеристик системы и оценку степени соответствия этих характеристик характеристи-

кам организуемой САПР процессов испытаний.

Научно-технический уровень является важным показателем, с помощью которого можно оценить: качество организуемой САПР процессов испытаний, а также сравнить принципиально различные варианты аппаратных и программных решений; обеспечить соблюдение первого общего принципа организации и функциониро-

Таблица 4. Показатели для определения НТУ САПР процессов испытаний

Наименование фактора Обозначение Качественная характеристика и оценка до внедрения СВТ Качественная характеристика и оценка после внедрения СВТ

1 2 3 4

Тип технологического процесса Непрерывный с непрерывным потоком энергии Непрерывный с непрерывным потоком энергии

Срок окупаемости Т 3 года 3 года

Степень охвата задач Уза 0,3 0,6

Уровень методологии проектирования:

а) общесистемная документация:

информационно-вычислительные функции Ун: индивидуальное 0,6

управляющие функции обеспечение средствами программирования УП2 Унз индивидуальное 0,6 индивидуальное 0,6 индивидуальное 0,6

б) комплекс технических средств УП4 оригинальное 0,6 на базе ТПР 0,8

Сбор и обработка информации У.11 Сбор, первичная переработка и хранение Сигнализация состояний параметров 10

Расчет показателей и подготовка информации У12 Расчет технико-экономических и эксплуатационных показателей 5 Подготовка информации для вышестоящих и смежных систем 10

Таблица 4 (окончание)

1 2 3 4

Контроль и регистрация параметров Уз 10 10

Анализ, диагностика и прогнозирование состояний Ум - 5

Отображение информации и выполнения процедур У15 - 5

Вид регулирования У21 3 5

Логическое программное управление У22 5 10

Оптимальное управление У23 5 8

Информационное обеспечение Уп - 5

Средства программирования У32 - Операционные системы 10

Число точек контроля Уп 2 2

Структура КТС У42 5 8

Устойчивость к нарушениям Уз 5 5

вания САПР процессов испытаний - повышение экономической эффективности производства в целом.

Показатель технико-экономического уровня органически связан с процессом разработки системы, который заключается в подготовке требований к различным элементам САПР процессов испытаний и выборе решений, удовлетворяющих этим требованиям.

Показатель технико-экономического уровня САП Р процессов испытаний является также многоуровневой скалярной сверткой параметров, оценивающих степень удовлетворения потребностей производства характеристиками организуемой САПР процессов испытаний (САБШБ). Он определяется как сумма показателей основных частей САПР процессов испытаний: экономического УЭ; организационного У0; информационного У ; математического У ; технического У , то и м Т

есть в математической интерпретации:

у =У +У +У +У +У (8)

Каждый из этих показателей определяется сравнением требований, полученных в результате анализа параметров объекта автоматизации и аналогичными характеристиками разработанной системы. Сравнение производится по очкам - наибольшее число очков дается при полном соответствии. Если характеристика САПР процессов испытаний превышает требуемое значение или меньше его, оценка снижается. Диапазон изменения каждого показателя 0 - 2.

Далее рассмотрим некоторое отличие и сходство методики расчета технико-экономического уровня ресурсных испытаний в условиях

САПР и управления, где методика расчёта показателя экономичности организации управления У0 основывается на положениях, которые отражают эффективность процедур автоматизированного проектирования технико-экономического процесса и обуславливают соблюдение принципа автоматизированного управления или общего упорядочения. При автоматизации проектирования производственно-технологических процессов испытаний формализация проектных процедур наиболее эффективно сказывается на автоматизации массовых, многократно повторяющихся операциях. Это приводит к упорядочению процессов управления системой и унификации проектных решений. Обычно это касается процедуры организации процесса, а не его сущности. Изменение процедуры позволяет рационализировать процесс управления, упростить его и удешевить.

Экономический эффект от повышения качества управления технико-экономическими (в т.ч. - технологическими) процессами испытаний, в условиях использования САПР процесса испытаний, обусловлен оперативностью автоматизированного управления, своевременностью принятия решений, выбором оптимальных решений. Кроме того, при этом повышается надежность управления за счет снижения времени нахождения системы управления в нерабочем состоянии и в состоянии неполной работоспособности, уменьшении числа сбоев при принятии управленческих решений.

Уровень экономичности организации управления можно представить как совокупность ко-

эффициентов:

У 0 = лко + лн + лн

где коэффициент оперативности:

г

V,

г

(9)

(10)

общ . прост

а Гл - время принятия решения,

^общ.просг. - время простоя оборудования. Коэффициент надежности управления определяется формулой:

г

(11)

общ

где £т

'Н.С

чем состоянии;

время нахождения системы в нерабо-

^общ - общее время одного режима работы СО. Коэффициент надежности перехода от одного режима к другому определяется:

г

Лн =

г

(12)

общ . исп .

■ лес ~~ общее время переходных режимов;

где £х

- общее время испытаний образца.

Далее следует представить методику расчёта процессов испытаний на экономичность информационного обеспечения УИо, где показатель информационного уровня системы предлагается выразить с помощью обобщающих характеристик. С кибернетической точки зрения к ним относятся:

• достигнутая степень формализации процесса испытаний;

детальность разработки информационной модели процесса;

• адекватность примененных в модели математических методов.

При определении показателя экономичности информационного обеспечения УИо следует использовать обобщающие коэффициенты характеризующие производство. Здесь рассматриваются следующие коэффициенты:

- конструктивного разнообразия:

V,

К.

(13)

где КБ - число базовых видов объектов испытаний (ОИ);

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

КТ- полное число типоразмеров О И; - технологического разнообразия:

V

/ т

К,

К

(14)

операций на объекте;

КОП - общее число технологических операций; - частоты ежегодного обновления конструкции изделий:

Лч =

К

(15)

где КП - число разнородных технологических

где КН - число новых ОИ;

Кпл - общее число ОИ, планируемых на год, и др.

По такому же принципу возможна разработка и других коэффициентов, характеризующих различные стороны информационно-технической системы процесса испытаний: коэффициенты простоя, качества, длительности отклонения от режима испытаний. Соответствующую методику расчёта проектных процедур процессов испытаний на экономичность математического обеспечения УМо можно предложить в следующей редакции. Математическое обеспечение (МО) можно разделить на поставляемое с техническими средствами и разрабатываемое предприятием. Его экономичность определяется затратами на его создание или покупку, работу с ним и обеспечение его функционирования. Затраты на эксплуатацию МО зависят от его качества и его возможностей обеспечения надежности функционирования и поиска неисправностей.

Далее представим упрощённую методику проведения расчётов проектных процедур на экономичность технических средств УТс, где в стоимостном выражении технико-экономических процессов использования САПР процессов испытаний, основной объем занимают затраты на оборудование, в связи с чем экономичность за счёт невысокой стоимости технических средств имеет одно из решающих значений для предприятий. Результативность применения технических средств САПР процессов испытаний и управления определяется степенью удовлетворения предъявляемым требованиям. К ним следует отнести:

необходимость информационной совместимости технических средств между собой;

• соответствие структуры комплекса технических средств структуре и технологии САПР процессов испытаний;

• достаточно быстрое решение основных задач управления;

• упрощение общения эксплуатирующего персонала с комплексом технических средств;

минимальная стоимость; минимальная потребность в площадях; минимальные эксплуатационные затраты; возможность перестройки и дополнения комплекса технических средств при невысоких затратах.

В общем виде зависимость экономичности

г

Н . С

Рис. 7. Зависимость эффективности от капиталовложений

САПР процессов испытаний от степени совершенства технических средств можно представить линейной зависимостью Б=р-к, где В - совершенство технической базы; & - капитальные вложения; р - постоянный коэффициент.

Зависимость эффективности системы Эф от совершенства технических средств имеет более сложную форму, в общем виде ее можно выразить как Эф=/1(Б) и с учетом зависимости совершенства от капиталовложений представить в форме:

Э = /2(К) = /(В)-рКг. (16)

Графически зависимость (16) можно представить следующим образом (рис. 7).

Результирующая кривая показывает, что при малых или слишком больших затратах экономичность имеет отрицательное значение, т.е. мероприятие убыточно, и что существует максимальное значение Э3 экономичности САПР процессов испытаний (при прочих равных условиях).

Если рассматривается использование не конкретной САПР применительно к конкретному оборудованию, то следует определить величину Э3 максимально возможной экономичности. При затратах К>К5 получается отрицательный эффект. Такая ситуация может иметь место, если создается САПР/АСТПП без учета затрат и специфики объекта управления.

Если рассматривается внедрение конкретной САПР, например, САБШБ, применительно к кон-

кретному объекту, то оценивается система, степень совершенства которой известна. Находятся значения Э2 и Э4, соответствующие вложениям К2 и К4.

Если использовать простейшие системы при малых вложениях, возможно получение небольшой экономичности или убытка К1.

В этой связи на основании вышеизложенного можно сделать такое заключение что после проведения экспериментальных исследований и апробирования методики расчёта научно-технического уровня процессов организаций производства на примере ресурсных испытаний изделий, в том числе изделий технического назначения и элементов самолета, вытекает вывод что методика расчёта может быть использована в расчетах по определению экономической эффективности разработок уровня САПР, САПР/ АСТПП, САПР процессов испытаний и других систем автоматизации разработок.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Кочергин В.И. Савин М.В., Попов П.М. Анализ и разработка математических методов и моделей для совершенствования технологических процессов испытаний изделий // Известия Самарского научного центра РАН. 2011 Т. 13. № 4(2). С. 380-384.

2. Кочергин В.И.. Средства автоматизированного проектирования процессов управления ресурсами испытаниями лаконических приводов летательных аппаратов. Дисс. ... канд.техн.наук. 2008.

TECHNIQUE OF CALCULATION OF A SCIENTIFIC AND TECHNICAL LEVEL OF PROCESSES OF THE ORGANIZATION OF MANUFACTURE ON AN EXAMPLE OF

RESOURCE TESTS OF PRODUCTS

1 Institute of Aviation Technologies and Management of Ulyanovsk State Technical University 2 FNPC Open Society NPO «Mars», Ulyanovsk

In article authors form methodical bases of calculation of a scientific and technical level of development of the organization of manufacture on a theme of resource tests of products; offer the name of parameters, their designations, restriction, estimated and quantity indicators NTU with weight factors of importance of these parameters; represent formulas and mathematical models with decoding all identifiers, used tables and graphological models with block diagrams of formation of parameters of a scientific and technical level (NTU). Keywords: level of scientific and technical, process test, a measure of integrated, design methodology, a systematic index.

Ilya Popov, Graduate Student. Oleg Verushkin, Engineer

Petr Popov, Doctor of Technics, Professor at the Aircraft Construction Department. E-mail: pmpopov2008@rambler.ru

TECHNIQUE OF CALCULATION OF A SCIENTIFIC AND TECHNICAL LEVEL OF PROCESSES OF THE ORGANIZATION OF MANUFACTURE ON AN EXAMPLE OF RESOURCE TESTS OF PRODUCTS

Текст научной работы на тему «Методика расчёта научно-технического уровня процессов организации производства на примере ресурсных испытаний изделий»