Начинается...

Автоматизация управления жизненным циклом проекта для ТЭК на машиностроительных предприятиях

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

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.

Дорожная карта проекта

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

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».

Этапы ЖЦ с точки зрения системы качества

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.

Пример интегрированной системы УЖЦ

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

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:

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.
  4. 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.
  5. 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.
  6. 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.
  7. 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.
  8. 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.
  9. 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.
  10. 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.
  11. 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.
  12. 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.
  13. 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.
  14. 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.
  15. 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.
  16. 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.
  17. 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.
  18. 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.
  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.
  20. 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


Читайте также:

ВЫПУСК 5/2023



Читать онлайн