УДК 658.5.011
Автоматизация управления жизненным циклом проекта для ТЭК на машиностроительных предприятиях
А. C. БОРМОТОВ, Е. К. ШАРИПОВА, К. А. ЧУДИНОВ – ФГАОУ ВО «УрФУ имени первого Президента России Б. Н. Ельцина»
Концепция автоматизации управления жизненным циклом проекта представляет собой сложный и емкий процесс разработки, планирования, производства и реализации продукта. Воплощение в жизнь данной концепции в первую очередь влечет за собой реструктуризацию и автоматизацию работы с большими объемами данных, переработка которых необходима для успешного выполнения поставленных целей, реализации сложных проектов или производства наукоемких продуктов. Рассмотрены понятие жизненного цикла проекта, стратегия управления жизненным циклом проекта и его структуризация. Сформулирована актуальность внедрения концепции на предприятиях машиностроения, производящих продукцию для топливно-энергетического комплекса. Представлена доработанная с учетом цифровизации процессов схема структуры системы качества. Рассмотрены программные продукты систем контроля управления жизненным циклом проекта.
Ключевые слова: продукция, жизненный цикл, управление проектом, концепция, взаимодействие структур, предприятие машиностроения
В период информационной эпохи невозможно представить себе выполнение какого-либо проекта без технически грамотно составленного плана или дорожной карты, которые бы описывали все сложности и этапы проектирования. Каждая организация, будь то стартап или международная корпорация, заинтересована в успешной реализации задуманных перспектив.
И хотя для каждой из них требуется индивидуальный подход, все проекты имеют схожую структуру. Другими словами, независимо от того, какая методология выбрана для управления проектом, всегда будет прослеживаться четкая структура: начало, середина и завершение. Это и будет являться – жизненным циклом (ЖЦ) проекта. Как и любой процесс, ЖЦ должен регулироваться, а значит управляться.
Управление жизненным циклом (УЖЦ) проекта необходимо для обеспечения благоприятного исхода проекта, выполненного в соответствии с предъявляемыми к нему требованиями, целями и ожиданиями заинтересованных сторон. Такая концепция, в теории, помогает эффективно планировать и организовывать работу, руководить ресурсами и рисками, контролировать качество и принимать правильные решения в ходе реализации проекта.
Стратегию, основанную на вышеупомянутых критериях, можно описать как подконтрольный процесс разработки, организации и исполнения замысла. Она включает в себя несколько этапов, от инициации проекта, заканчивая его завершением, включая также планирование, выполнение и надзор. Наиболее важные и подвергаемые наблюдению этапы жизненного цикла проекта можно выделить в отдельную таблицу, анализируя их описание актуальность.
Таблица 1. Этапы ЖЦ проекта
Анализируя таблице 1 можно отметить, что успешно организованная работа УЖЦ может помочь снизить затраты, сократить время выполнения, повысить качество и удовлетворить заинтересованные стороны. Как итог, УЖЦ позволяет проследить, какой экономический и технологический эффект оказывает то или иное решение на разных уровнях взаимодействия с продуктом.
Согласно стандартам серии ISO 9000 (ИСО 9000-1.94), ЖЦ проекта может быть представлен в виде последовательных типовых этапов, которые проходит проект от начала до конца, что можно проиллюстрировать в формате дорожной карты проекта – рис. 1.
Рис. 1. Дорожная карта проекта
В работе современных предприятий, УЖЦ является критически важным компонентом для успешного выполнения проекта. Без грамотного планирования и постоянного отслеживания этапов реализации проекта в рамках постоянных изменений рыночных показателей не получится реализовать задуманное и добиться успеха.
Однако внедрение УЖЦ оказывает не только лишь положительный эффект. Сообразно рассмотреть несколько плюсов и минусов осуществления данной концепции в рамках машиностроительного предприятия. Внедрение УЖЦ на машиностроительных предприятиях способно привести организацию к перспективным результатам, при условии, что будут учитываться все плюсы и минусы, рассмотренные в таблице 2. Для обеспечения максимальной эффективности и минимальному количеству негативных последствий реализация концепции ЖЦ должна быть тщательно спланирована и выполнена профессионально. Только исходя из такого планирования действий предприятие достигает наибольшей результативности и производительности.
Таблица 2. Плюсы и минусы внедрения УЖЦ
Подходя к комплексному анализу процесса и последствий внедрения УЖЦ в функционирующие современные предприятия, стоит также рассмотреть управление жизненным циклом продукции на уровне взаимодействия структурных единиц, непосредственно задействованных в работе над проектом.
При сформированном понимании в подходах к исполнению концепции управления жизненным циклом происходит разработка блоков проекта. За каждый блок отвечает отдельная структурная единица, грамотная и комплексная работа которой невозможна без взаимодействия друг с другом.
ГОСТ ИСО 9004-1-94 предусматривает определенную структуру системы качества, в которой отражены все виды деятельности, оказывающие влияние на качество, являющиеся типичными этапами ЖЦ продукции. На рис. 2 представлена доработанная схема с учетом цифровизации современных процессов деятельности машиностроительных предприятий для ТЭК, приуроченных к «Индустрии 4.0».
Рис. 2. Этапы ЖЦ с точки зрения системы качества
Рассматривая концепцию УЖЦ с точки зрения инновационного проекта, стоит отметить, что реализацию любого плана сообразно начинать с разработки технического задания на основании первичных требований к изделию.
Следом стоит производить анализ рынка внедряемого или уже существующего продукта, что невозможно без сегментации рынка и последующего составления портрета потребителя. Такой блок проекта можно назвать маркетинговым.
Дальнейшее определение объема рынка и его динамики формирует понятие об объемах продаж в выделенных сегментах, что при определенной ориентировочной стоимости изделия помогает при анализе конкурентов и выявлении конкретных преимуществ. По итогу работы блока формируется маркетинговая документация.
Параллельно с составлением плана продвижения и реализации продукта по сегментам, логично проводить разработку дизайн-проекта. Работа данного блока подразумевает под собой создание графического изображения проекта, отвечающее требованиям полного представления о внешнем виде конечного изделия, порядке его пользования, что, в конце концов отображает ключевые особенности продукта. На текущем этапе стоит задумываться о возможном расширении модельного ряда. Разрабатываемое изделие должно в обязательном порядке подтверждаться расчетами на выполнение технических характеристик.
Необходимо иметь обоснование выбора используемых при изготовлении продукта ресурсах (как с точки зрения конструкторских требований, так и на основании экономических показателей). Текущий блок может быть назван конструкторским. На современных предприятиях в условиях цифровизации изготавливается также электронная модель изделия (ЭМИ), соответствующая требованиям электронной конструкторской документации. По итогу блока формируется комплект конструкторской документации в соответствии с ЕСКД.
В рамках решения задачи выбора метода изготовления, сборки и монтажа изделия подключается блок технологической подготовки производства. Технология и организация производства должна отвечать всем, заданным в конструкторской документации параметрам, при условии минимизации затрат материалов, времени и прочих ресурсов при безусловном обеспечении требуемого качества изделия. При необходимости может быть произведена разработка оснастки и вспомогательных приспособлений. Выпуск партии изделия невозможен без расчета необходимого объема производства, подбора требуемого оборудования, подсчета необходимой площади, после которых становится возможным приступить к проектированию и планировки производства. По окончании описанных процедур потребуется произвести анализ текущих мощностей предприятия с загрузкой на изготовление партии изделий согласно маркетинговой документации, что должно подтверждать способность предприятия в обеспечении требуемого объема по выпуску продукции.
По итогам работы текущего блока должен быть сформирован комплект технологической документации в формате технологических процессов изготовления и сборки деталей или узлов в соответствии с ЕСТД.
Как итог, необходим блок экономики и финансов, предназначенный для планирования доходных и расходных частей проекта, определения инвестиционных параметров. В рамках текущего блока на основании конструкторско-технологической документации решаются задачи расчета затрат на реализацию проекта, определения себестоимости и цены готового изделия, происходит составление бюджетов реализации проекта с определением вариантов его финансирования.
Конечная цель – обоснование экономической целесообразности реализации проекта и определение его привлекательности для инвестора.
По принципу такого планирования, ключевыми системами для введения проектной деятельности и отслеживания всех связанных с этим процессами за частую применяют программные продукты систем контроля УЖЦ, которые берут на себя обязанности некой социальной сети в рамках предприятия. Эти системы выступают в качестве системы документа оборота, общения во время рабочих процессов по проекту, фиксаторами выполненной работы и имеют целый набор функционала, направленный на эффективную работу.
Одной из главных целей УЖЦ является оптимизация процессов разработки и производства продукта, что, как уже выяснилось, приводит к росту динамики производства. Иными словами, необходима система, позволяющая отслеживать все необходимы процессы и выполненные задачи по проекту и видеть динамику развития. Интегрированная система УЖЦ – рис. 3.
Рис. 3. Пример интегрированной системы УЖЦ
Реализация концепции УЖЦ предполагает предварительную разработку и поддержание соответствующей архитектуры сложной организационной системы, которую образуют предприятия, процессы, технологии, ресурсы, информация и пр., объединенные ЖЦ на всех его этапах. Очевидно, чем сложнее организационная система, тем труднее обеспечить согласованное и эффективное взаимодействие разнородных компонентов и получить максимальную отдачу. Чем эффективнее удается справиться со сложностью систем, тем выше вероятность получения реальной выгоды и достижения целей.
Таблица 3. Системы для управления и отслеживания этапов ЖЦ проекта
Таким образом, реализация концепции УЖЦ подразумевает применение разнородных интегрированных между собой программных систем классов PLM (CAE/CAD/CAM/PDM), MDM, ERP, MES, ILS, MRO, FRACAS, которые используют данные единого информационного пространства, включающего ЭМИ, а также процессы, ресурсы и контрагентов.
Концепция управления жизненным циклом, обладая сложной организационной структурой высокого порядка, подразумевает высокую культуру производства, высокую культуру работы с данными и высокую эффективность взаимодействия исполнителей на каждом этапе реализации проекта и производства продукта.
Такое согласование строится на внедрении комплекса программных продуктов, обеспечивающих выполнение поставленных задач, связанных с планированием, управления данными, предоставлением информации и управления коммуникациями команды проекта.
Грамотная постановка организации с применением системы управления жизненным циклом в конечном итоге способствует достижению максимальной эффективности производства и положительному экономическому эффекту – росту прибыли предприятия.
ЛИТЕРАТУРА:
- Агиней Р. В., Скворцова Д. С. Применение статистических методов анализа деятельности проектной организации и оценки результативности системы менеджмента качества на примере АО «Гипрогазцентр» // Газовая промышленность. Спецвыпуск. – 2018 – №4 (776). – С. 92–97.
- Богомолов Р. М., Сериков Д. Ю., Борейко Д. А. Анализ конструктивных особенностей двухшарошечных буровых долот // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. – 2020. – № 5 (119). – С. 5–9.
- Борейко Д. А., Быков И. Ю., Сериков Д. Ю. Анализ опыта лабораторных исследований металлов при помощи пассивных методов неразрушающего контроля // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. – 2021. – № 5(341). – С. 19–23.
- Борейко Д. А., Быков И. Ю., Смирнов А. Л. Чувствительность метода акустической эмиссии при обнаружении дефектов в трубных изделиях // Дефектоскопия. – 2015. – № 8. С. – 24–33.
- Борейко Д. А., Сериков Д. Ю. Анализ методов моделирования элементов конструкций машин и агрегатов для автоматизации оценки их напряженно-деформированного состояния // Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности. – 2021. – № 3(572). – С. 35–39.
- Борейко Д. А., Сериков Д. Ю. К вопросу о диагностике технического состояния шарошечного бурового инструмента // СФЕРА. Нефть и Газ. – 2021. – № 4 (83). – С. 50–54.
- Борейко Д. А., Сериков Д. Ю. Применение метода конечно-элементного анализа для автоматизации оценки начальных испытательных нагрузок при проведении исследований напряженно-деформированного состояния трубных образцов // Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности. – 2021. – № 4(573). – С. 38–42.
- Борейко Д. А., Сериков Д. Ю., Быков И. Ю. Анализ методов диагностики технического состояния шарошечных буровых долот корпусного типа // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. – 2021. – № 2 (122). – С. 11–14.
- Борейко Д. А., Сериков Д. Ю., Быков И. Ю. Обзор методов и методик технического диагностирования работоспособности шарошечных буровых долот // Рассохинские чтения: материалы междунар. конф., Ухта, 4–5 февр. 2021 г. – Ухта: УГТУ, 2021. – Ч. 3. – С. 66–69.
- Борейко Д. А., Сериков Д. Ю., Смирнов А. Л. Анализ методик оценки технического состояния металлоконструкций нефтегазового оборудования на основе метода акустической эмиссии // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. – 2021. – № 7(343). – С. 15–19.
- Быков И. Ю., Бобылева Т. В., Борейко Д. А., Сериков Д. Ю. Совершенствование конструкции фильтра-грязеуловителя для очистки нефти в системах промыслового сбора со скважин и магистрального транспорта // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. – 2023. – № 3 (363). – С. 47–52.
- Быков И. Ю., Борейко Д. А., Смирнов А. Л. Оценка технического состояния несущих металлоконструкций мобильных буровых установок пассивными методами неразрушающего контроля // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. – 2015. – № 8. – С. 7–14.
- Сериков Д. Ю., Борейко Д. А. Автоматизированная оценка напряженно-деформированного состояния оболочковой конструкции газоконденсатной разделительной емкости со скрытым расслоением металла // Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности. – 2021. – № 6(575). – С. 29–32.
- Сериков Д. Ю., Борейко Д. А. Исследование взаимодействия калибрующих конусов шарошек со смещенными осями со стенкой скважины в многофункциональной системе автоматизированного проектирования КОМПАС-3D // Автоматизация и информатизация ТЭК. – 2022. – № 3 (584). – С. 31–36.
- Сериков Д. Ю., Борейко Д. А., Серикова Е. П. об особенностях сооружения подводных переходов магистральных трубопроводов: выбор технологии и используемое оборудование // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. – 2022. – № 2 (350). – С. 58–67.
- Сериков Д. Ю., Левитский Д. Н., Кузнечиков А. С., Борейко Д. А. Исследования взаимодействия периферийных венцов буровых долот с отрицательным смещением осей шарошек с забоем и стенкой скважины // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. – 2022. – № 5 (353). – С. 21–28.
- Сериков Д. Ю., Лютоев А. А., Борейко Д. А. Математическое моделирование геометрии калибрующих конусов шарошек со смещенными осями вращения // Труды Российского государственного университета нефти и газа имени И.М. Губкина. – 2022. – № 2 (307). – С. 136–146.
- Цхадая Н. Д., Борейко Д. А., Сериков Д. Ю. Пассивные методы контроля – действенный инструмент повышения эффективности оценки технического состояния нефтегазового оборудования // Инженер-нефтяник. – 2021. – № 3. – С. 15–19.
- Шигин А. О., Борейко Д. А., Сериков Д. Ю. К вопросу о повышении эффективности разрушения горных пород шарошечными долотами // Территория Нефтегаз. 2022. № 3–4. С. 24–31.
- Шигин А. О., Борейко Д. А., Цхадая Н. Д., Сериков Д. Ю. Сравнительный анализ эффективности работы шарошечных буровых долот // Научные труды НИПИ Нефтегаз ГНКАР. – 2021. – № S2. – С. 1–7.
Статья опубликована в журнале «СФЕРА. Нефть и Газ» №2/2023
Статья в формате pdf →
-
119991, Москва,Ленинский пр., д. 65, корп. 1
- ☎ +7 (499) 507-88-88
- com@gubkin.ru
- gubkin.ru
