Материал: Н. Э. Баумана (национальный исследовательский университет) А. Е. Бром, З. С. Терентьева организация и управление жизненным циклом наукоемкой продукции Курс лекций

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам
Московский государственный технический университетимени Н.Э. Баумана(национальный исследовательский университет)А.Е. БРОМ, З.С. ТЕРЕНТЬЕВАОрганизация и управление жизненным циклом наукоемкой продукцииКурс лекцийМоскваИздательство МГТУ им. Н.Э. Баумана2020УДК 658.7(076)ББК 65.9(2)-80Рекомендовано Редакционно-издательским советом
МГТУ им. Н. Э. Баумана
в качестве учебного пособия.
Организация и управление жизненным циклом наукоемкой продукции: Курс лекций / А.Е. Бром, З.С. Терентьева. – М.: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2020. – … с., ил.ISBN 978-5-7038-…Изложены основные теоретические положения по дисциплине «Организация и управление жизненным циклом наукоемкой продукции». Для студентов магистратуры, обучающихся по направлению подготовки «Организация и управление наукоемкими производствами»УДК 658.7(076)ББК 65.9(2)-80© МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2020 © Оформление. Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2020

Оглавление


Введение 6

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ 8

Модуль 1. Организационные и информационные аспекты системы управления жизненным циклом продукции 9

Тема 1. Организация и управление жизненным циклом продукции на предприятии. 11

1.1.Жизненный цикл продукции 11

1.2 Система управления жизненным циклом 16

1.3 Основные стадии и этапы ЖЦ продукции для наукоемкой продукции различного назначения 18

1.4 Жизненный цикл технологии 21

1.5 Международные и федеральные стандарты в области управления жизненным циклом продукции 25

1.6 Понятия управления ЖЦ и модели ЖЦ 27

1.7. Критерии эффективности управления и ключевые показатели ЖЦ 28

Тема 2. Информационные системы и технологии поддержки жизненного цикла продукции. 33

2.1. Технологии информационной поддержки ЖЦ продукции (ИПИ/CALS-технологии). 33

2.2 Инженерный анализ на основе САПР. Основные тенденции современного компьютерного инжиниринга 41

2.3. Ключевые группы CAD/CAM/CAE/PDM/PLM-технологий и соответствующих рынков 47

2.4 Параллельное проектирование и численные методы 56

2.5 Аддитивные технологии в машиностроении 59

Вопросы для самоконтроля: 64

Модуль 2. Технологии организации процессов ЖЦ продукции на предприятии 67

Тема 3. Технологии организации и управления процессами ЖЦ продукции на предприятии. 68

3.1 Основные технологии организации и управления ЖЦ продукции 68

3.2 Технология управления требованиями 70

3.3. Технология управления конфигурацией 73

3.4 Управление данными об изделии (УДИ) 81

3.5. Технологии блокчейн в управлении жизненным циклом продукции 84

3.6 PDM системы 91

3.7 Параллельный и коллаборативный инжиниринг 94

3.8 Управление потоками работ 96

3.9 Управление качеством 98

Тема 4. Интегрированная логистическая поддержка 100

4.1. Сущность ИЛП, взаимодействие участников ЖЦ в рамках системы ИЛП 100

4.2. Международные и российские стандарты ИЛП. 107

4.3. Структура интегрированной логистической поддержки 107

Вопросы для самоконтроля 119

Модуль 3. Современные концепции и методы управления жизненным циклом продукции 120

Тема 5. Методология управления совокупной стоимостью ЖЦ продукции 120

5.1.Концепция совокупной стоимости ЖЦ продукции. 122

5.2. Расчет стоимости жизненного цикла изделия 127

5.3. Основные методы снижения стоимости ЖЦИ 131

5.4. Программное обеспечение для оценки СЖЦ 134

Тема 6. Методология управления ЖЦ продукции с учетом воздействий на внешнюю среду 138

6.1. Методология анализа оценки воздействий ЖЦ на внешнюю среду LCA (Life Cycle Assesment) 140

6.2. Инвентаризационный анализ ЖЦ 146

6.3. Техническая и системная эффективность проектов в машиностроении. 153

Вопросы для самоконтроля: 164

Литература 165

Введение

Дисциплина «Организация и управление жизненным циклом наукоемкой продукции» включает три модуля, изучаемых последовательно в течение одного семестра. Материал в пособии организован по модульному принципу, в соответствии с рабочей программой дисциплины. Цель данного учебного пособия – изложение теоретического материала курса лекции по организации и управлении жизненным циклом наукоемкой продукции. Материалы модуля 1 «Организационные и информационные аспекты системы управления жизненным циклом продукции» изложены в главах 1-2. После их изучения студенты смогут:1) применять основные идеи и понятия ЖЦ в ходе научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ;2) анализировать специфику этапов и процессов жизненного цикла продукции;3) понимать проблемы управления ЖЦ продукции на предприятии;4) понимать стадии разработки изделия.Материалы модуля 2 «Технологии организации процессов ЖЦ продукции на предприятии» изложены в главах 3,4.После их изучения студенты смогут:

  1. продемонстрировать знания основных технологий управления ЖЦ продукции;

  2. продемонстрировать знания и умения создания функциональной и проектной конфигурации изделия;

  3. анализировать основные и обеспечивающие функции наукоемкой продукции;

  4. разрабатывать модель базовой конфигурации изделия;

  5. анализировать конструкторский и потребительский контекст управления конфигурацией;

  6. создавать функциональные модели ЖЦ;

  7. понимать основные процессы и функции системы интегрированной логистической поддержки (ИЛП), взаимодействие участников ЖЦ в рамках системы ИЛП;

  8. формировать вектор проектных требований к продукции на основе концепции изделия;

  9. демонстрировать знания функциональных и физических элементов изделия.
Материалы модуля 3 «Современные методы и системы управления жизненным циклом продукции» изложены в главах 5-6. После их изучения студенты смогут:

  1. понимать основы инжинирингового анализа наукоемкой продукции;

  2. продемонстрировать знания основных технологий управления ЖЦ продукции;

  3. продемонстрировать знания концепции устойчивого производства и системы оценки воздействий ЖЦ продукции на внешнею среду LCA (Life Cycle Assesment);

  4. владеть основами проведения инвентаризационного анализа наукоемкого производства;

  5. строить продукционные системы и цепочки по процессам ЖЦ изделия;

  6. проводить анализ групп затрат по процессам ЖЦ изделия;

  7. владеть основами методики расчета совокупной стоимости ЖЦ наукоемкой продукции;

  8. понимать цели оценки технической эффективности изделия, анализировать структуру уравнения системной эффективности;

  9. выбирать наилучшее решение о создании (модернизации) сложных инженерных систем на основе построения уравнения системной эффективности и оценки СЖЦ.

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ


Аббревиатура

Описание

АСУ

Автоматизированная система управления

АСУП

Автоматизированная система управления предприятия

ВиВТ

Вооружение и военная техника

ЖЦ

Жизненный цикл

ИИС




ЛПР

Лицо принимающее решение

ПИ

Параллельный инжиниринг

САПР

Системы автоматизированного проектирования

СЖЦ

Стоимость жизненного цикла

СУЖЦ

Система управления жизненным циклом

ТРИЗ

Теория решения изобретательских задач

УДИ

Управление данными об изделие

УК

Управление конфигурацией

УКч

Управление качеством

ЭКД

Электронно-конструкторская документация

CAD/CAM

Computer-Aided Design / Manufacturing

CAE

Computer-Aided Engineering

CALS

Continuous Acquisition and Life-cycle Support

CRM

CustomerRelationshipManagement

EAM

Enterprise Asset Management System

ERP

LCC

Enterprise Resources Planning

Life Cycle Costing

MES

Manufacturing Enterprise Solutions

MRM

Marketing Resource Management

PDM

Product Data Management

SCM

Supply Chain Management

Модуль 1. Организационные и информационные аспекты системы управления жизненным циклом продукции

Цели (задачи) изучения модуля 1После изучения модуля 1 студенты смогут:1) анализировать специфику этапов и процессов жизненного цикла продукции;2) применять основные идеи и понятия ЖЦ в ходе научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ;3) понимать проблемы управления ЖЦ продукции на предприятии;4) знать международные и федеральные стандарты в области управления жизненным циклом продукции5) понимать и обосновывать критерии эффективности управления ЖЦ с учетом специфики назначения продукции;6) уметь анализировать специфику длительности и стоимости этапов жизненного цикла продукции и оценивать данные показатели;7) понимать основные тенденции и подходы современного компьютерного инжиниринга;8) помнить основы и этапность развития ключевых групп технологий и рынков: CAD/CAM/CAE/PDM/PLM-технологий;9) анализировать потребности предприятий в автоматизации процессов ЖЦ и выбирать поставщиков соответствующего программного обеспечения;10) понимать суть процессного подхода к управлению ЖЦ продукции.Методика проработки и освоения материала модуля 1Первая неделя – получениеучебного материала модуля, вводная лекция, постановка целей и задач, представление литературы и основных ресурсов Интернета для расширения информации по теме модуля. Структура дисциплины. Система управления жизненным циклом (СУЖЦ) на предприятии. Основные стадии и этапы ЖЦ продукции для разных видов наукоемкой продукции. Международные и федеральные стандарты в области управления жизненным циклом продукции. Понятие «Управление ЖЦ». Объекты управления в СУЖЦ машиностроительной продукции. Модель ЖЦ. Критерии эффективности управления ЖЦ. Ключевые показатели ЖЦ продукции.Третья неделя - Информационные системы и технологии поддержки ЖЦ продукции. Инженерный анализ на основе САПР. Основные тенденции и подходы современного компьютерного инжиниринга.Пятая неделя - ключевые группы CAD/CAM/CAE/PDM/PLM-технологий и соответствующих рынков. PLM -технология управления данными об изделии. Контрольные мероприятия для оценки освоения модуля (письменное задание по проработанному материалу).

Тема 1. Организация и управление жизненным циклом продукции на предприятии.

    1. Жизненный цикл продукции

Жизненный цикл (ЖЦ) изделия/продукции— это совокупность процессов, выполняемых от момента выявления потребностей общества в определенной продукции до момента удовлетворения этих потребностей и утилизации продукта. Данное определение применяется по отношению к продукции с высокими потребительскими свойствами и к сложной наукоёмкой продукции высокотехнологичных предприятий.Под наукоемкостью продукции или отрасли промышленности понимается соотношение затрат на НИОКР к объему сбыта продукции в денежном выраженииНаукоемкой продукцией являются изделия, в себестоимости которых или в добавленной стоимости которых затраты на НИОКР выше, чем в среднем по продукции отраслей данной сферы хозяйства.К категории наукоемкой принято относить такую продукцию, при производстве которой доля затрат на исследования и разработки в общих издержках или в объеме продаж составляет не менее 3,5-4,5%. В случае, если доля затрат на науку более 8,5%, данное производство является ведущей наукоемкой технологией.Это барьерное значение критерия наукоемкости продукциине является строгим и всеобщим: во-первых, оно различается в разных странах, во-вторых, методика отнесения затрат на НИОКР (то есть их структура) в разных странах также не одинакова. Существует и другой показатель - наукоотдача,под которым понимается отношение объема продаж наукоемкой продукции к расходам на НИОКР за определенный период (как правило, - год).Соответственно, под увеличением наукоотдачиследует понимать относительный рост продаж новой (с точки зрения очередного качественно отличного от предыдущего поколения технических изделий и услуг) высокотехнологичной продукции с высокими потребительскими качествами на рынке по сравнению с ростом всего наукоемкого рынка (включая устаревшую продукцию, разработанную ранее, но еще продаваемую на рынке).К наукоемким, высокотехнологичным отраслям относятся отрасли, в которых отношение затрат на научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы (НИОКР) к соответствующим объемам выпуска продукции в 1,2-1,5 раза превышает среднемировой уровеньв обрабатывающей промышленности развитых стран.
Источник: https://files.student-it.ru/previewfile/166309