CC BY
21
The main goal of the quality management system in the manufacture of castings is the elimination of casting defects in castings. The paper proposes methods for dealing with casting defects using quality tools. In order for the proposed methods to be the most effective, the authors recommend that work be carried out on the basis of the principles offrugality with a synergistic approach.
Key words: foundry, defect, quality tools, thrift.
Farisov Risun Danifovich, candidate of technical sciences, chief specialist, risun@,mail.ru, Russia, Naberezhnye Chelny, KAMAZ,
Kozlovsky Vladimir Nikolaevich, doctor of technical sciences, professor, head of the department, Kozlovskiy-76@mail.ru, Russia, Samara, Samara State Technical University,
Ioffe Mikhail Alexandrovich, doctor of technical sciences, professor, risun@mail.ru, Russia, St. Petersburg, Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University
УДК 006
DOI: 10.24412/2071-6168-2022-7-296-303
ПРОБЛЕМЫ МЕТОДОЛОГИИ ИНФОРМАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО СОПРОВОЖДЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТА
Н.М. Куприков, М.Ю. Куприков, Ю.В. Будкин
Проведено анкетирование предприятий машиностроения по применению стандартов комплекса «управление активами». Установлена зависимость метода разработки содержательной части ремонтной конструкторской документации от требований, предъявляемых к электронным конструкторским документам. Обоснован метод разработки линейно-структурированных электронных ремонтных документов, отображающих данные об изделии в единых форматах с определенной степенью защиты и содержащих гиперссылки на другие документы (чертежи, иллюстрации, видеофайлы) информационного набора ремонтных документов. Разработаны рекомендации по разработке ремонтной конструкторской документации в цифровом производстве. Рекомендованы предложения по совершенствованию информационно-технологического сопровождения производственных процессов.
Ключевые слова: конструкторская документация информатизация, стандарт, техническое обслуживание, ремонт, проектно-операционное управление.
Предприятия машиностроения могут обладать активами в части опытных образцов систем и даже ограниченного состава серийных моделей. В такой ситуации предприятиям необходимо организовывать поддержку подобных активов в процессах их эксплуатации. Модель поддержки активов в процессах эксплуатации сложных технических систем (СТС) во многом подобна модели технического обслуживания и ремонта (ТОиР). Особенностью является способ получения комплектов («ремонтных комплектов») деталей, узлов и агрегатов для проведения восстановительных работ, который должен производить собственник (владелец) актива. Данная форма использования активов спорна, но безусловно имеет право на существование, а в силу своей эффективности по срокам реакции на изменение ситуации в эксплуатации и стоимости жизненного цикла, она обладает явными конкурентными преимуществами [1].
Для реализации модели поддержки активов в процессах эксплуатации предлагается использовать систему проектно-операционного управления активами предприятия (ПОУ АП). Концептуальная схема реализации модели приведена на рис. 1. Здесь: Р1, Р2 - ремонтные комплекты для обеспечения процессов технического обслуживания первого и второго уровней; т -время наступления работ по техническому обслуживанию.
Процессы создания серийной продукции регламентируются правилами управления операционной деятельности. Для обеспечения процессов технического обслуживания изделий (материальных активов) в эксплуатации необходим выпуск достаточного количества дополнительных технических комплектов (ДТК - ремонтных комплектов).
регламентные работы (проектная деятельность)
0214 93.
0215 93.
0216 93.
0217 93.
0218 93.
0219 93.
0220 93. 022193
0222 93.
0223 93.
0224 93.
0225 93.
0226 93.
0227 93.
0228 93.
0229 93.
.00.78.62.0000 .00.78.62.0000 00 78.62.0000 00.78.62.0000
00 78.62.0000 .00.78.62.0000 .00.78.62.0000 00 78 62-0000 .00.88.11.0000 .00.88.11.0000 .00.88.11.0000 00 88 11.0000 00 78.62.0000 .00.78.62.0000 .00.78.62.0000 .00.78.62.0000
операционная деятельность
Рис. 1. Концептуальная схема реализации метода ПОУ на стадии эксплуатации
При традиционном подходе к организации процессов обслуживания, предприятие-изготовитель обязано выпустить в заранее установленные сроки требуемое количество ДТК с фиксированной структурой. Фиксация объемов ДТК связана прежде всего с обеспечением ритмичности работы предприятия.
В предлагаемой модели время потребности заказа на ДТК, и даже его структура могут варьироваться в зависимости от условий эксплуатации образцов техники (режимы усиленной эксплуатации или периоды ожиданий с работой на не форсированных режимах). В такой ситуации регламентные работы и подготовку к ним (создание ДТК) можно отнести к проектной (нерегулярной) деятельности. Создание ДТК в этом случае не будет сопряжено с чрезмерно длительным хранением комплектов и преждевременным расходом трудовых ресурсов и финансовых средств, т.е. активов предприятия.
Метод проектно-операционного управления и система ПОУ АП обеспечат в таких условиях согласование потоков работ по операционной и проектной деятельности и ритмичность работы предприятия.
Время наступления работ по техническому обслуживанию (т) может определяться в соответствии с установленным регламентом (по ресурсным характеристикам изделия), либо по его техническому состоянию. Метод управления по техническому состоянию требует разработки методик и программ прогнозирования состояния, специфичных для каждой технической системы. Система ПОУ АП предоставляет набор унифицированных программно-методических средств взаимодействия с системами технической диагностики(исполнительными системами) изделия.
В процессе работы проведены экспертно-аналитические исследования по применению документов национальной системы стандартов по управлению активами для предприятий оборонно-промышленного комплекса, дана оценка текущего уровня и разработаны рекомендации по организационно-методическому сопровождению работ по стандартизации продукции машиностроения [2].
Методической и нормативно-правовой основой проведения работ являются требования, установленные в международных и национальных стандартах по системам менеджмента активов, положения Федерального закона от 31 декабря 2014 г. №488-ФЗ «О промышленной политике в Российской Федерации».
Проведен опрос организаций машиностроения относительно использования ими положений стандарта ГОСТ Р 55.0.02, а также относительно планирования их использования.
Представленное на рис. 2 распределение средней оценки позволяет оценить уровень зрелости деятельности по управлению ТОиР по нижеперечисленным основным группам вопросов, относящихся к соответствующим разделам стандарта ГОСТ Р 55.0.02.
Средняя оиенха соответсвня критериям опроса {%)
11.3 ехтжф ■пщрааш т* рис», анишн с
домашмк ободоошаии и ТОлР"
Поегагмшы ли ислх смстыш уярылниа ободошшны ■ ТОжР?
Вхир*п та аопштрошш састш ^-ПрШИП и ТО«Р?
Иомяыумш ли гвши?нр*1даиш сктпа ТО«Р7
осорзшими к ТОжР
Рис. 2. Средняя оценка соответствия критериям опроса. Общие вопросы управления ТОиР
Рис. 2 показывает распределение положительных и отрицательных оценок организациями ОПК своей деятельности по группам вопросов. Более 50% организаций не используют на практике следующие требования стандарта ГОСТ Р 55.0.02:
- идентификация рисков, связанных с управлением ТОиР; (78 % организаций);
- установление целей управления ТОиР (61% организаций);
- учет критичности оборудования при планировании работ по ТОиР (67 % организаций);
- наличие документированной системы управления (61% организаций);
- использование компьютеризованная система управления ТОиР (67 % организаций);
- структура управления и ответственность по управлению ТОиР (56 % организаций);
- эффективность управления ТОиР (50 % организаций);
- улучшения в управлении ТОиР (56 % организаций).
Рис. 3 показывает распределение намерений организаций внедрять требования стандарта ГОСТ Р 55.0.02, соответствующие группам анализируемых вопросов.
Есть ЛИ ^ЧПШ В уприЛ<Я1
ТО*Г
-Ж при уприлнпв сюорудоы ТОшР лжирш'
"" , Он?
Прсюзктся пи >фф*гтгаиести уст
Работы по ТОиР ж:
Стр)тп*ра уп
Распределение оценок соответствия критериям опроса (да нет ) (%)
I
I
61 Г", 61 Г-Ч 61 м
— " " — ' » » «
44 • I 44 В I 44 ац 44
" II) I I I II! I
И
и
I*
9
И
II I
Г Ь !! 1
II
II
и 12 к
И
Ш
I !
|1
I
ций);
Рис. 3. Распределение оценок соответствия критериям опроса. Общие вопросы управления ТОиР
Более 20 % организаций планируют заняться внедрением:
- идентификации рисков, связанных с управлением ТОиР; (14 % организаций);
- учета критичности оборудования при планировании работ по ТОиР (17 % организа-
- документированной системы управления (18 % организаций);
- использованием компьютеризованной системы управления ТОиР (17 % организаций);
- структуры управления и ответственности по управлению ТОиР (10 % организаций);
298
- улучшением в управлении ТОиР (10 % организаций).
Рис. 4 показывает распределение положительных и отрицательных оценок организациями ОПК своей деятельности по применению стандартов при управлении ТОиР.
Распределение оценок соответствия крстершсы опроса (да иет )
и
I
ni
î s
ES
й
Ё
Рис. 4. Намерения внедрить и соответствовать критериям оценок. Применение стандартов
Около 50 % организаций не используют на практике такие стандарты, как:
- ГОСТ Р 55.0.02;
- PAS 55;
- Стандарты по менеджменту рисков (ГОСТ Р 31000, серия ГОСТ Р 51ХХХ).
Распределение итоговой средней оценки зрелости деятельности предприятий по техническому обслуживанию и ремонту колеблется от 52 % до 68 %. Наиболее низкий средний уровень зрелости выявлен по следующим критериям оценки:
- наличие документированной системы технического обслуживания и ремонта (ТОиР);
- наличие стратегического плана управления ТОиР;
- идентификация и оценка рисков, связанных с ТОиР активами;
- определение требуемой компетенции в управлении ТОиР и ее информационно-технологическое обеспечение;
- ведение документированной информации о результатах и эффективности управления
ТОиР.
Следует отметить стремление организаций к внедрению еще не используемых практик и инструментов технического обслуживания и ремонта. Значительная часть требований стандартов ЕСКД в этой области, которые не используются в настоящее время на практике, планируется к внедрению.
Частичное и несистемное применение положений стандартов по разработке электронных РД свидетельствует о необходимости стандартизованного подхода к совершенствованию информационно-технологического сопровождения технического обслуживания и ремонта изделий машиностроения.
Метод разработки содержательной части ремонтной конструкторской документации от требований, предъявляемых к электронным конструкторским документам:
1) с одной стороны, рекомендации не должны противоречить требованиям межгосударственных и национальных стандартов на соответствующие бумажные версии РД: ГОСТ 2.602, ГОСТ 2.603, ГОСТ 2.604.
2) с другой стороны, рекомендации не должны противоречить требованиям действующей нормативной документации на электронные версии документов:
- Р 50.1.029; Р 50.1.030; ГОСТ Р 54088;
- ГОСТ 2.051, ГОСТ 2.052, ГОСТ 2.053, ГОСТ 2.054, ГОСТ 2.055, ГОСТ 2.056, ГОСТ Р 2.057, ГОСТ 2.058.
Таким образом, метод информационно-технологического обеспечения технического обслуживания и ремонта не содержит обязательные требования, но служат ориентиром для предприятий при проведении организационно-технических мероприятий разработки ремонтной документации.
Методология предлагаемых рекомендаций учитывает лучшие практики уже применяемых на предприятиях методик управления РД и предлагает возможные модификации и улучшения в них. Рекомендации распространяются на следующие стадии разработки РД: опытная ремонтная документация; серийная ремонтная документация.
Рекомендации описывают оптимальные решения по оформлению РД на предприятиях в условиях информационно-технологического обеспечения техничского обслуживания, определяют порядок построения и оптимальные варианты оформления РД, а также обмен данными между пользователями. Рекомендации целесообразно применять для видов разрабатываемой РД: ремонтные чертежи, ремонтные схемы; спецификации;
ведомости (спецификаций, ссылочных документов);
ремонтные инструкции;
технические условия на ремонт;
нормы расхода материалов;
документация на средства оснащения.
Общим правилом выполнения РД в условиях автоматизации проектирования и производства является создание его реквизитной и содержательной части в соответствии с действующими ГОСТ.
Правила выполнения РД в условиях автоматизации проектирования и производства не должны противоречить правилам выполнения РД на бумажных носителях, и, тем не менее, обеспечить оператору максимальное удобство использования документа.
Ремонтную инструкцию выполняют как виде электронного документа в формате word с последующим переводом в формат .pdf с соблюдением требований раздела 7 ГОСТ 2.602, так и в виде интерактивного (предполагающего активное взаимодействие с пользователем инструкции) файла, что более удобно для пользователя. В зависимости от необходимых пользователю функциональных возможностей, исполнение интерактивных электронных технических руководств возможно в 4-ех видах:
1) в виде оцифрованных сканированных изображений (самый примитивный вариант);
2) в виде линейно-структурированного документа - совокупности текстов определенного формата с возможностью перекрестных ссылок;
3) в виде иерархической структуры элементов;
4) интегрированные (самый сложно реализуемый и дорогостоящий вариант, позволяющий проводить диагностику изделия и подбирать запасные части) [40].
В любом случае ремонтные инструкции делят на разделы, которые могут выглядеть следующим образом (допустимо также объединение, исключение разделов и добавление иных разделов):
подготовка и организация ремонта;
требования безопасности при выполнении ремонта;
требования на ремонт;
осуществление ремонта;
замена детали, доработка;
сборка, проверка и регулирование (настройка);
испытания, проверка и приемка после ремонта;
монтаж и испытания изделий на объекте;
защитные покрытия и смазка;
маркировка, консервация;
комплектация, упаковка, транспортирование и хранение.
В интерактивном файле данная структура соблюдается выделением отдельного кадра (слайда) с заголовком соответствующего раздела.
Установлена зависимость метода разработки содержательной части ремонтной конструкторской документации от требований, предъявляемых к электронным конструкторским документам. Наиболее оптимальным и предпочтительным для пользователей РД станет линейно-структурированные электронные РД. Они представляют собой совокупность текста на языках HTML, XML или им подобных, заключенных в защищенный от изменений pdf-формат. Где это возможно и целесообразно, каждый РД из информационного набора имеет гиперссылки на другие документы (чертежи, иллюстрации, видеофайлы) информационного набора.
Ремонтные чертежи в электронной форме предпочтительно выполнить в виде электронной модели детали и / или электронной модели сборочной единицы в виде 3D-чертежа. 2D-модель может быть оперативно получена из 3D-модели.
Каждый ремонтный чертеж, будь то доработка или изготовление новой детали, выполняется в виде отдельного файла, входящего в информационный набор.
Все ремонтные чертежи информационного набора целесообразно перевести в формат изображений для удобства ссылок на них, например, инструкции по ремонту или других документов информационного набора, или могут быть размещены непосредственно в инструкции по ремонту в виде изображений без ссылок сразу после поясняющего текста инструкции.
Обозначение ремонтных документов присваивают:
в реквизитной части комплекта РД в локации "Обозначение документа", "БВГД.000000.000Р";
при поименование каждого файла РД.
Коды ремонтных чертежей, спецификаций, схем, ведомостей и инструкций состоят из кода "Р" и кода документа по ГОСТ 2.602 и ГОСТ 2.701.
Исходя из этого:
код ремонтного чертежа детали "Р" (обозначение ремонтного чертежа детали БВГД.000000.000Р),
код ремонтной спецификации "Р" (обозначение ремонтной спецификации изделия БВГД.000000.001Р),
код ремонтной инструкции "РИ" (обозначение ремонтной инструкции изделия БВГД.000000.001РИ),
код ремонтной схемы состоит из «Р» и кода схемы по ГОСТ 2.701: БВГД.000000.000РХУ, где ХУ - обозначение схемы.
Таким образом, на основе рассмотренных форм представления данных и оформления основных видов ремонтной документации, предложен набор правил формирования указанных документов в максимально удобной для пользователя форме представления на основании требований стандартов системы ЕСКД.
Для совершенствования информационно-технологического сопровождения технического обслуживания и ремонта процессах эксплуатации изделия может быть использована как модель стоимости жизненного цикла изделия (актива) на основе имитационных методов представления процессов эксплуатации. В такой постановке задачи подлежат уточнению и доработке: модель основного изделия и технических комплектов; модели регламентных работ; методики решения задач.
Выводы:
1. Анализ применения национальных стандартов (ГОСТ Р 55.0.00, ГОСТ 2.602) для информационно-технологического обеспечения организаций оборонно-промышленного комплекса показывает, что основным фактором сдерживающим полномасштабное внедрение этой группы стандартов является отсутствие единой программно-информационной системы, формализующей применение стандартов.
2. Внедрение информационной системы управления дает ряд преимуществ, таких как полнота и достоверность данных, оперативность доступа к данным, их непротиворечивость, скорость и качество анализа данных, возможность совместной одновременной работы с одними и теми же данными.
3. Система ПОУ АП совместно с предложенной схемой построения модели поддержки активов в процессах эксплуатации СТС может быть использована как прогнозная модель стоимости жизненного цикла изделия (актива) на основе имитационных методов представления процессов эксплуатации. Такое решение позволяет создать эффективное (по срокам и затратам) средство управления активами, для предприятия осуществляющего их эксплуатацию и создание технических комплектов для поддержки (восстановления) активов в условиях не регулярного использования активов.
Работа выполнена в рамках Соглашения о предоставлении гранта в форме субсидий из федерального бюджета на осуществление государственной поддержки создания и развития научных центров мирового уровня, выполняющих исследования и разработки по приоритетам научно-технологического развития " от 20 апреля 2022 года №075-15-2022-311.
Список литературы
1. Будкин Ю.В. Технологичность сварных конструкций на этапах жизненного цикла // Сварочное производство. 2008. № 10. С. 51-54.
2. Будкин Ю.В., Филиппов П.В., Таллер С.Л. Методология исследования фонда стандартов в области эксплуатации изделий машиностроения // Технология машиностроения. 2017. № 5. С. 65-69.
Куприков Никита Михайлович, канд. техн. наук, доцент, 300@raketa.com, Россия, Санкт-Петербург, Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого, старший научный сотрудник Института 9 Московского авиационного института,
Куприков Михаил Юрьевич, д-р техн. наук, профессор, заведующий кафедрой, 300@raketa.com, Россия, Москва, Институт 9 Московского авиационного института,
Будкин Юрий Валерьевич, д-р техн. наук профессор, советник генерального директора, 300@raketa.com, Россия, Москва, ФГБУ «РСТ»
IMPROVEMENT OF INFORMATION AND TECHNOLOGICAL SUPPORT OF MAINTENANCE AND REPAIR
N.M. Kuprikov, M.Yu. Kuprikov, Yu.V. Budkin
A survey of mechanical engineering enterprises was conducted on the application of the standards of the asset management complex. The dependence of the method of developing the substantive part of the repair design documentation on the requirements for electronic design documents is established. The method of developing linearly structured electronic repair documents displaying product data in uniform formats with a certain degree of protection and containing hyperlinks to other documents (drawings, illustrations, video files) of an information set of repair documents is substantiated. Recommendations for the development of repair design documentation in digital production have been developed The issues of improving information technology support production processes.
Key words: design documentation informatization, standard, maintenance, repair, design and operational management.
Kuprikov Nikita Mikhaylovich, candidate in technical sciences, docent, 300@raketa.com, Russia, Saint Petersburg, Higher School of Cyber-Physical Systems and Management of the Peter the Great Polytechnic University, Senior Researcher, Institute 9 of the Moscow Aviation Institute,
Kuprikov Mikhail Yurievich, doctor of technical sciences, professor, head of department, 300@raketa.com, Russia, Moscow, Institute 9 of the Moscow Aviation Institute,
Budkin Yuri Valerievich, doctor of technical sciences, professor, adviser to director-general, 300@raketa.com, Russia, Moscow, FSBU «RST»
