Декомпозиция производственного процесса по методологии IDEF0

1. Технологическая подготовка производства

2. Декомпозиция производственного процесса по методологии IDEF0

2.1 Создание контекстной диаграммы для функциональной модели

2.2 Проектирование диаграммы декомпозиции для производственного процесса Заключение Список использованных источников

Постоянное усложнение производственно-технических и организационно-экономических систем — фирм, предприятий, производств и других субъектов производственно-хозяйственной деятельности — и необходимость их анализа с целью совершенствования функционирования и повышения эффективности обусловливают необходимость применения специальных средств описания и анализа таких систем. Эта проблема приобретает особую актуальность в связи с появлением интегрированных компьютеризированных производств и автоматизированных предприятий.

В США это обстоятельство было осознано еще в конце 70-ых годов, когда ВВС США предложили и реализовали Программу интегрированной компьютеризации производства ICAM (ICAM — Integrated Computer Aided Manufacturing), направленную на увеличение эффективности промышленных предприятий посредством широкого внедрения компьютерных технологий.

Реализация программы ICAM потребовала создания адекватных методов анализа и проектирования производственных систем и способов обмена информацией между специалистами, занимающимися такими проблемами. Для удовлетворения этой потребности в рамках программы ICAM была разработана методология IDEF (ICAM Definition), позволяющая исследовать структуру, параметры и характеристики производственно-технических и организационно-экономических систем. Общая методология IDEF состоит из трех частных методологий моделирования, основанных на графическом представлении систем:

· IDEF0 используется для создания функциональной модели, отображающей структуру и функции системы, а также потоки информации и материальных объектов, связывающие эти функции;

· IDEF1 применяется для построения информационной модели, отображающей структуру и содержание информационных потоков, необходимых для поддержки функций системы;

· IDEF2 позволяет построить динамическую модель меняющихся во времени поведения функций, информации и ресурсов системы.

К настоящему времени наибольшее распространение и применение имеют методологии IDEF0 и IDEF1 (IDEF1X), получившие в США статус федеральных стандартов.

Тема курсовой работы «Декомпозиция производственного процесса по методологии IDEF0». Целью является построение диаграммы декомпозиции по методологии IDEF0 для какого-либо одного производственного процесса на своем рабочем месте. Задача состоит в том, чтобы определить входную и выходную информацию, определить порядок выполнения работы.

В данной курсовой работе описывается процесс обслуживания клиента на почте. Всю работу выполняет персонал организации. Создание контекстной диаграммы для данной функциональной модели выполнялось в программе BPwin, которая поддерживает методологию IDEF0.

В первой главе рассматривается теоретический вопрос «Технологическая подготовка производства».

Вторая глава содержит описание этапов реализации контекстной диаграммы для функциональной модели и проектирования диаграммы декомпозиции для производственного процесса.

1. Технологическая подготовка производства

Технологическая подготовка производства является продолжением работ по проектированию изделия. На этой стадии устанавливается, при помощи каких технических методов и средств, способов организации производства должно изготавливаться данное изделие, окончательно определяется его себестоимость и эффективность производства. Такая технология разрабатывается как для каждого нового изделия, так и для традиционной продукции в целях повышения технического уровня и снижения издержек производства, улучшения условий труда, охраны окружающей среды.

Технологическая подготовка производства охватывает проектирование технологических процессов, а именно:

· выбор и расстановку оборудования на площади цеха;

· определение и проектирование специальной технологической оснастки;

· нормирование затрат труда, материалов, топлива и энергии.

Под технологическим процессом понимается совокупность методов изготовления продукции путем изменения состояния, свойств, форм и габаритов исходных материалов, сырья и полуфабрикатов.

В процессе технологической подготовки производства разрабатываются способы механизации и автоматизации производственных процессов, а также решаются некоторые вопросы организации производства, а именно: внедрение поточных методов, организация и оснащение рабочих мест и участков, выбор транспортных средств и средств хранения сырья, полуфабрикатов и продукции и т. п.

Исходя из спроектированного технологического процесса и выбора на этой основе оборудования и режима его работы определяются основные нормативы расхода рабочего времени, сырья, материалов, топлива, энергии и других элементов производства на единицу продукции.

Рассмотрим этапы технологической подготовки.

Технологическое проектирование начинается с разработки маршрутной технологии. Ее содержание заключается в определении последовательности выполнения основных операций и закреплении их в цехах за конкретными группами оборудования. Одновременно осуществляется выбор инструмента и технологической оснастки, расчет норм времени и установление разряда работ, указывается специальность рабочих с соответствующим уровнем квалификации. Согласно маршрутной технологии за каждым цехом и участком закрепляются обрабатываемые виды продукции, что обусловливает их специализацию, место и роль в производственной структуре предприятия.

Затем для каждого цеха и участка разрабатывается операционная технология, содержание которой составляют пооперационные технологические карты. Они содержат указания и параметры выполнения каждой производственной операции.

В индивидуальном и мелкосерийном производствах, а также на предприятиях со сравнительно простой технологией разработка технологических процессов обычно ограничивается маршрутной технологией. В массовом же и крупносерийном производствах вслед за маршрутной разрабатывается более подробная пооперационная технология.

Из всех возможных технологий, предлагаемых на этом этапе, затем осуществляется выбор оптимальной. При этом сопоставляются натуральные показатели и сравнивается себестоимость продукции и работ при разных вариантах.

Выбранная технология производства должна обеспечивать повышение производительности труда, требуемое качество изготовления при наиболее низкой себестоимости продукции по сравнению с другими вариантами. Лучший вариант технологического процесса принимается в качестве типового для данных условий производства на определенный отрезок времени вплоть до разработки более перспективного варианта. Применение типовых технологических процессов способствует ограничению числа технологических операций. Они позволяют установить единообразие способа обработки однотипных изделий и применяемой технологической оснастки, создают условия для сокращения затрат и продолжительности проектирования технологий.

Разработка типовых технологических процессов предполагает следующие этапы:

· определение технологического маршрута обработки изделия данной группы;

· выбор пооперационного технологического процесса;

· установление способов обработки отдельных элементов (выполняемых технологических операций) для изделия данной группы.

Технологическая подготовка производства предусматривает также разработку проектов, изготовление и наладку специального технологического оборудования, технологической оснастки, необходимых для производства нового (модернизированного) изделия. Это очень трудоемкая и дорогостоящая работа, поскольку при освоении ряда новых моделей (например, автомобилей и других машин) изготавливается по нескольку тысяч штампов, приспособлений, моделей, десятки автоматических линий. В связи с этим в отраслях крупносерийного и массового производства, выпускающих продукцию технологически сложного профиля, переход на изготовление нового изделия, как правило, совмещается с реконструкцией и техническим переоснащением предприятий.

Проводя работы по технологической подготовке производства, необходимо учитывать, что организация производства новых видов продукции, модернизация изделий и процессов производства требуют материальной и организационной подготовки. Материальная подготовка производства предусматривает приобретение, монтаж и наладку нового оборудования, изготовление или закупку инструментов и приспособлений, сырья и материалов, т. е. обеспечение производства всеми материально-техническими ресурсами. Организационная подготовка включает совершенствование организации производства и труда и адаптацию их к условиям изготовления новой продукции, новой техники и технологии. Сюда также входит подбор и расстановка кадров в соответствии с новым характером производства, внесение коррективов в структуру аппарата управления, в функциональное и иерархическое распределение труда.

Технологическую подготовку производства осуществляет отдел главного технолога. Задачи, решаемые при этом, группируются по следующим основным функциям:

· обеспечение технологичности конструкции изделия;

· разработка технологических процессов;

· проектирование и изготовление средств технологического оснащения;

· организация и управление процессом технологической подготовки производства.

Отправной точкой в технологической подготовке производства является получение исходных документов на разработку и производство новых изделий.

Результатом работы по технологической подготовке производства являются правила обеспечения технологичности конструкции изделий.

Технологичность конструкции изделия проявляет себя через подготовку производства, предусматривающую взаимосвязанное решение конструкторских и технологических задач, направленных на повышение производительности труда, достижение оптимальных трудовых и материальных затрат, сокращение времени на производство, техническое обслуживание и ремонт изделия.

Сведения об уровне технологичности конструкции используются в процессе оптимизации конструктивных решений на стадии разработки конструкторской документации, при принятии решения о производстве изделия, анализе технологической подготовки производства, разработке мероприятий по повышению уровня технологичности конструкции изделия и эффективности его производства и эксплуатации. Обеспечение технологичности конструкции изделия наряду с отработкой самой конструкции включает ее количественную оценку. Этот показатель рассчитывается с помощью базовых (исходных) данных. К числу основных показателей, характеризующих технологичность конструкции изделий, можно отнести трудоемкость изготовления изделия, его удельную материалоемкость, технологическую себестоимость, трудоемкость, стоимость и продолжительность технического обслуживания, степень унификации конструкции.

При оценке технологичности конструкции следует пользоваться минимальным, но достаточным количеством показателей. Точность количественной оценки технологичности конструкции изделий, а также перечень показателей и методика их определения устанавливаются в зависимости от вида изделия и степени отработки его конструкции и типа производства.

При проведении отработки конструкции изделия на технологичность следует иметь в виду, что в этом случае играют роль вид изделия, степень его новизны и сложности, условия изготовления, технического обслуживания и ремонта, перспективность и объем его выпуска.

Испытание конструкции изделия на технологичность должно способствовать решению следующих основных задач:

· снижение трудоемкости и себестоимости изготовления изделия;

· снижение трудоемкости и стоимости технического обслуживания изделия;

· снижение общей материалоемкости изделия — расхода металла и топливно-энергетических ресурсов при изготовлении, а также монтаже вне предприятия-изготовителя и ремонте.

Работы по снижению трудоемкости и себестоимости изготовления изделия и его монтажа сопровождаются повышением серийности изделия посредством стандартизации и унификации, ограничения номенклатуры составных частей конструктивных элементов и используемых материалов, применения высокопроизводительных и малоотходных технологических решений, использования стандартных средств технологического оснащения, обеспечивающих оптимальный уровень механизации и автоматизации производственных процессов.

Снижение трудоемкости, стоимости и продолжительности технического обслуживания и ремонта предполагает использование конструктивных решений, позволяющих снизить затраты на проведение подготовки к использованию изделия, а также облегчающих и упрощающих условия технического обслуживания, ремонта и транспортировки.

В свою очередь, комплекс работ по снижению материалоемкости изделия включает:

· применение рациональных сортаментов и марок материалов, эффективных способов получения заготовок, методов и режимов упрочнения деталей;

· разработку и применение прогрессивных конструктивных решений, позволяющих повысить ресурс изделия и использовать малоотходные и безотходные технологические процессы;

· разработку рациональной компоновки изделия, обеспечивающей сокращение расхода материала.

В ходе выполнения технологической подготовки производства различают два вида технологичности конструкции изделия — производственную и эксплуатационную.

Производственная технологичность конструкции проявляется в сокращении затрат средств и времени на конструкторскую и технологическую подготовку производства, а также длительности производственного цикла.

Эксплуатационная технологичность конструкции изделия выражается в сокращении затрат времени и средств на техническое обслуживание и ремонт изделия.

Оценка технологичности конструкции может быть двух видов: качественной и количественной.

Качественная оценка характеризует технологичность конструкции обобщенно на основании опыта исполнителя. Качественная сравнительная оценка вариантов конструкции допустима на всех стадиях проектирования, когда осуществляется выбор лучшего конструктивного решения и не требуется определение степени различия технологичности сравниваемых вариантов. Качественная оценка при сравнении вариантов конструкции в процессе проектирования изделия предшествует количественной и определяет ее целесообразность.

Количественная оценка технологичности конструкции изделия выражается показателем, численное значение которого характеризует степень удовлетворения требований к технологичности конструкции. Количественная оценка рациональна только в зависимости от признаков, которые существенно влияют на технологичность рассматриваемой конструкции. Технологическая подготовка производства ставит перед технологом задачу: из имеющихся в его распоряжении вариантов изготовления изделия выбрать оптимальный, т. е. наиболее рациональный и экономичный, способ производства, оборудование и технологическую оснастку. Оптимальный вариант необходимо выбирать с учетом условий производства — степени его устойчивости, серийности, сложности.

Законченные результаты проектирования технологической подготовки производства оформляются специальной документацией.

Выполнение работ по технологической подготовке производства позволяет сосредоточить усилия конструкторов, технологов и организаторов на решении главных задач развития техники, технологии и организации производства, повысить гибкость технологических процессов к переналадке на выпуск новых изделий и снизить затраты на ее проведение приблизительно в два раза.

2. Декомпозиция производственного процесса по методологии IDEF0

технологический декомпозиция производственный почта

2.1 Создание контекстной диаграммы для функциональной модели

Описание системы с помощью IDEF0 называется функциональной моделью. Функциональная модель предназначена для описания существующих бизнес-процессов, в котором используются как естественный, так и графический языки. Для передачи информации о конкретной системе источником графического языка является сама методология IDEF0.

Методология IDEF0 предписывает построение иерархической системы диаграмм — единичных описаний фрагментов системы. Сначала проводится описание системы в целом и ее взаимодействия с окружающим миром (контекстная диаграмма), после чего проводится функциональная декомпозиция — система разбивается на подсистемы и каждая подсистема описывается отдельно (диаграммы декомпозиции). Затем каждая подсистема разбивается на более мелкие и так далее до достижения нужной степени подробности.

Каждая IDEF0-диаграмма содержит блоки и дуги. Блоки изображают функции моделируемой системы. Дуги связывают блоки вместе и отображают взаимодействия и взаимосвязи между ними.

Функциональные блоки (работы) на диаграммах изображаются прямоугольниками, означающими поименованные процессы, функции или задачи, которые происходят в течение определенного времени и имеют распознаваемые результаты. Имя работы должно быть выражено отглагольным существительным, обозначающим действие.

IDEF0 требует, чтобы в диаграмме было не менее трех и не более шести блоков. Эти ограничения поддерживают сложность диаграмм и модели на уровне, доступном для чтения, понимания и использования. В данной курсовой работе описывается процесс обслуживания клиента на почте. Всю работу выполняет персонал организации. Для того чтобы обслужить клиента необходимо открыть исходную БД и обработать его запрос. В качестве входных данных будут использоваться «имя клиента», «исходная БД», «запрос клиента». Выполнение запроса ведет либо к получению информации от системы, либо к изменению содержимого БД, поэтому выходными данными будут являться «отчеты» и «измененная БД».

При запуске BPWin по умолчанию появляется основная панель инструментов, палитра инструментов и Model Explorer.

При создании новой модели возникает диалог, в котором следует указать, будет ли создана модель заново, или она будет открыта из репозитария ModelMart, внести имя модели и выбрать методологию, в которой будет построена модель, как показано на рисунке 1.

Рисунок 1 — Присвоение модели имени и выбор типа модели

Далее вводим в диалоговое окно Properties for New Models имя автора модели и его инициалы, как показано на рисунке 2.

Рисунок 2 — Ввод имени автора и его инициалов

Автоматически создается незаполненная контекстная диаграмма. Чтобы присвоить имя созданному функциональному блоку, щелкаем по прямоугольнику и в контекстном меню выбираем опцию «Name» и вносим имя. Окно присвоения имени функциональному блоку представлено на рисунке 3.

Рисунок 3 — Окно присвоения функциональному блоку названия

Далее переходим в меню Model/Model Properties. Во вкладке General в текстовое поле Model name вносим имя модели, а в текстовое поле Project имя проекта и указываем временной охват, как показано на рисунке 4.

Рисунок 4 — Окно задания свойств модели

Во вкладке «Purpose» вносим информацию о цели разработки модели и определяем точку зрения. Пример ввода данных представлен на рисунке 5.

Рисунок 5 — Внесение данных о цели моделирования и точке зрения

Во вкладке «Definition» диалогового окна «Model Properties» в текстовое поле Definition" вносим описание модели, как показано на рисунке 6.

Рисунок 6 — Внесение дополнительных данных определяющих модель

Для создания отчета по модели в пункте меню «Tools/Reports/Model Report», окно представлено на рисунке 7, задаем опции генерирования отчета.

Рисунок 7 — Окно задания опций генерирования отчета

При нажатии кнопки «Preview» появится окно предварительного просмотра отчета, представленное на рисунке 8.

Рисунок 8 — Предварительный просмотр отчета

Взаимодействие работ с внешним миром и между собой описывается в виде стрелок. Словарь стрелок редактируется при помощи специального редактора Arrow Dictionary Editor, в котором определяется стрелка и вносится относящийся к ней комментарий, как показано на рисунке 9.

Рисунок 9 — Словарь стрелок

2.2 Проектирование диаграммы декомпозиции для производственного процесса

Начнем с построения контекстной IDEF0-диаграммы. Согласно описанию системы основной функцией является обслуживание ее клиентов посредством обработки запросов, от них поступающих. Таким образом, определим единственную работу контекстной диаграммы как «Обслужить клиента «. Далее определим входные и выходные данные, а также механизмы и управление. Для того чтобы обслужить клиента, необходимо открыть исходную БД и обработать его запрос. В качестве входных данных будут использоваться «имя клиента», «исходная БД», «запрос клиента». Выполнение запроса ведет либо к получению информации от системы, либо к изменению содержимого БД, поэтому выходными данными будут являться «отчеты» и «измененная БД». Таким образом, определим контекстную диаграмму системы, как показано на рисунке 10.

Рисунок 10 — Контекстная диаграмма системы

Создадим диаграмму декомпозиции для работы «Обслуживание клиента». Для этого необходимо в диалоге «Activity Box Count», представленном на рисунке 11, указать нотацию новой диаграммы и количество работ на ней. Допустимый интервал числа работ 2−8. Декомпозировать работу на одну работу не имеет смысла, диаграммы с количеством работ более восьми получаются перенасыщенными и плохо читаются.

Рисунок 11 — Диалог «Activity Box Count»

Проведем декомпозицию контекстной диаграммы, описав последовательность обслуживания клиента:

· Обращение к системе.

· Обработка запроса.

· Изменение базы данных.

Получим диаграмму, изображенную на рисунке 12.

Рисунок 12 — Диаграмма декомпозиции

Диаграмма в дальнейшем может изменяться и дополняться в зависимости от специфики работы организации.

Заключение

Результатом выполнения курсовой работы является построенная контекстная диаграмма, описывающая процесс обслуживания клиента на почте, а также построенная диаграмма декомпозиции по методологии IDEF0.

Создание контекстной диаграммы для данной функциональной модели выполнялось в программе BPwin, которая поддерживает методологию IDEF0. Курсовая работа содержит полное поэтапное описание создания контекстной диаграммы для функциональной модели и диаграммы декомпозиции.

Был рассмотрен теоретический вопрос «Технологическая подготовка производства».

Поставленные задачи успешно выполнены. Диаграмма в дальнейшем может изменяться и дополняться в зависимости от специфики работы организации.

Список использованных источников

1 Маклаков, С.В. BPWin и ERWin. CASE. — средства разработки информационных систем. С. В. Маклаков, М.: Диалог-МИФИ, 2000;

2 Некрасов, С.А. BPwin-самоучитель/ С. А. Некрасов, Москва: Мир, 2004. — 272 с.

3 Маклаков, С. В «Объединение структурного и объектного подхода в новом поколении CASE-средств Computer Associates». С. В. Маклаков, // Учебно-консалтинговый центр. 2002.

4 Технологическая подготовка производства [Электронный ресурс] - 2003. — Режим доступа: http://www. grandars.ru — Дата доступа: 15.11.2013.

5 BPwin и Erwin. CASE-средства для разработки информационных систем [Электронный ресурс] - 2005. — Режим доступа: http://www.itteach.ru. — Дата доступа: 15.11.2013.