Автоматизация работы службы главного механика предприятий по обеспечению работы оборудования

Тематика проекта
Название НИОКР – Создание системы автоматизации ремонтных служб предприятия
Вариант 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

Необходимость создания системы
Задача 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 обнаружено
Установка систем класса ERP дорога
Модули ERP и EAM-систем не имеют достаточной для СГМ функциональности
Необходимо планирование затрат:
объемов работ,
расходных материалов,
комплектующих.
Минимизация затрат на работы по ТОиР
Нужна система автоматизации обслуживания и ремонта оборудования предприятий и организаций

Уровень затрат по видам обслуживания

Исследование систем-аналогов
Компании:
INDUS
Mincom
Wonderware
Revere Technology
PSDI
Datastream
ЭнТехЭко
Цефей
АдАстра
Продукты:
EMPAC
MIMS
Avantis.Pro
IMMPOWER
PSDI MAXIMO
МР5
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

Распределение затрат на АС ТОиР по отраслям промышленности
Внебюджетный инвестор №1 – ООО «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка»

Цель и задачи проекта
Цель 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 области
исследование процессов организации ТОиР в нескольких предприятиях/ организациях
проработка функциональности системы, формализация требований
создание прототипа системы
«обкатка» в нескольких предприятиях/ организациях
доработка до коммерческого продукта
организация системы внедрения и сопровождения

Цели создания программного продукта
уменьшение времени на организацию работ по ТОиРО
повышение степени автоматизации работ по ТОиРО
автоматизация формирования документов по ТОиРО
сокращение затрат на ТОиРО
получение степени информированности о проведении работ по ТОиРО
возможность проведение анализа эффективности ТОиРО

Главная функция: Автоматизация деятельности соответствующих служб по обеспечению непрерывной работы оборудования
Основные функции:
Планирование и организация проведения планово-предупредительных ремонтов
автоматизированное формирование планов и графиков ремонта
автоматизация планирования ресурсов
составление смет
учет работ, затрат, времени
работа с заявками, нарядами и дефектными ведомостями на работы
Организация проведения внеплановых ремонтов
обработка информации о неисправностях технологического оборудования
управление внеплановыми ремонтами
Организация работы с БД
оборудования
организационной, штатной структуры, подрядчиков
проведенных работ,
ресурсов
документации, …
Автоматизация работы с отчетными документами
формирование документов
документооборот
Функции системы

Научная составляющая проекта
Для достижения цели проекта применяются
системный подход
ФСА
модели организации ремонта
положения теории вероятности,
надёжности,
управления
методы сетевого планирования,
оптимизации,
математического моделирования
прочие
алгоритмы 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

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

Модели описания процессов
(в виде блок-схем алгоритмов)

Вариант единой модели описания данных
Разработанная в кандидатской диссертации Кизимом ПарФС описывает модели: различных систем,
процессов, в т.ч. управления
документации,
физические знания,
и др.

Имеющийся задел
Проведен анализ деятельности служб, в функции которых входит поддержание в работоспособном состоянии оборудования предприятия
Выявлен состав задач и функций отдельных сотрудников, набор документов, прочие особенности.
Исследовано оборудование различного назначения
Построены логические схемы, потоковые функциональные структуры автоматизированного технологического оборудования
Сформированы списки запасных частей, необходимый запас первой очереди, регламенты технического обслуживания оборудования
Сформированы варианты базы данных
Разработаны требования к системе
Сформирована функциональная спецификация
Разработаны подсистемы и прототипы
Апробация на конференциях, > 30 публикаций
Поданы заявки на регистрацию подсистем в ОФАП

Имеющийся задел
Разработанные 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 ГМ
АРМ ЗГМ
АРМ мастера цеха
АРМы по заявкам на оборудование
Программный комплекс ТОР (пилотный проект)

Архитектура системы

Взаимодействие подсистем (вариант)

Подсистема организации внеплановых ремонтов
Информация об оборудовании

Подсистема организации внеплановых ремонтов
Работа с журналом неисправностей

Подсистема организации внеплановых ремонтов
Заявки на работы и материалы

Подсистема организации внеплановых ремонтов
Учет проведенных работ

Вариант архитектуры подсистемы планирования
Внеплановые
ситуации
Календарь
ресурсов
Задачи
планируемых работ
Календарь
работ
Доступные
ресурсы
График работ
Затраты
Загруженность
ресурсов
Временные
рамки
Документация
БД задач
БД доступных ресурсов
БД документации
Структура и спецификации
Работа с док-ми
Центральная обслуживающая подсистема
БД календарей

Подсистема планирования
Планирование и учет работ и ресурсов

Подсистема планирования
Экспорт информации в системы планирования для тонкой настройки

Подсистема планирования
Формирование списка работ на период

Подсистема автоматизации работы с отчетными 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)

Примеры выходных документов

Защита интеллектуальной собственности
регистрация
программной системы (автономных подсистем)
БД
алгоритмов
в отделе регистрации программ для ЭВМ, баз данных и топологий ИМС Федерального института промышленной собственности РОСПАТЕНТа
в отраслевом фонде алгоритмов и программ
публикация результатов

Анализ рисков
Снижение научно-технических рисков – использование апробированных моделей и методов
минимальные коммерческие риски:
широкая ниша (предприятия, организации с оборудованием, нуждающимся в обслуживании)
гибкая к требованиям заказчика
обеспечение возможности взаимодействия с имеющимися системами
получение прибыли за счет:
продаж востребованного «коробочного» продукта
продаж услуг по сопровождению и внедрению
малые риски инвесторов:
большой имеющийся задел,
опыт реализации проектов,
наличие прототипов

Команда разработчиков проекта
ООО АРМСофт
Руководитель – к.т.н., доцент
Исполнители:
3 к.т.н., преподаватели ВУЗа
аспиранты
выпускники, работавшие над проектом (>20)
интеллектуальные научные работники – постановщики задач и проектировщики, специалисты-системотехники по автоматизации
квалифицированные программисты
привлечение студентов для выращивания новых кадров – сбор информации, кодирование, тестирование отдельных, неответственных модулей
Консультанты:
ГМ «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка»
заслуженный работник науки и техники
другие

Календарный план проекта (1-й год)
Календарный план выполнения НИОКР. 1-й этап проекта

Календарный план проекта
Укрупненный календарный план выполнения 3-го этапа проекта
Укрупненный календарный план выполнения 2-го этапа проекта