Авторитетность издания
Добавить в закладки
Следующий номер на сайте
Система управления жизненным циклом оборудования
Аннотация:
Abstract:
Авторы: Дмитриевский Б.С. (ipu@ahp.tstu.ru ) - Тамбовский государственный технический университет (доцент), Тамбов, Россия, доктор технических наук, Матвейкин В.Г. (valery.mat@rambler.ru) - Тамбовский государственный технический университет (профессор), Тамбов, Россия, доктор технических наук, Татаренко С.И. (srgiv@mail.ahp.tstu.ru) - Тамбовский государственный технический университет, Тамбов, Россия, кандидат технических наук, Панченко И.С. (irina-pnk@mail.ru) - Тамбовский государственный технический университет | |
Ключевые слова: информационная система, жизненный цикл, эксплуатация оборудования |
|
Keywords: information system, life cycle, |
|
Количество просмотров: 18051 |
Версия для печати Выпуск в формате PDF (4.72Мб) |
Для предприятий, имеющих обширный парк интенсивно эксплуатирующегося технологического оборудования, актуальна задача управления его жизненным циклом, который включает ввод в эксплуатацию, перемещение, обслуживание, ремонт и вывод из эксплуатации. Информационная система управления жизненным циклом оборудования (ИСУЖЦО), разработанная на кафедре «Информационные процессы и управление» Тамбовского государственного технического университета, представляет собой единый программный комплекс, предназначенный для автоматизации всех бизнес-процессов предприятия, связанных с оборудованием с момента его покупки до снятия с эксплуатации. Система содержит инструменты, которые позволяют создавать в графическом виде планы помещений и указывать на них расположение каждой единицы оборудования, то есть привязывает оборудование к топологии размещения. Управление состоит в своевременном и обоснованном распределении ресурсов на существующее оборудование, минимизации технологических рисков, в возможности анализа изменений во времени. Анализ информации о жизненном цикле каждой единицы оборудования (документации по его проектированию, изготовлению, монтажу, текущему состоянию, имевших место авариях, производившемся ремонте, обслуживании, модернизации) дает возможность принимать решение о необходимости направлять ресурсы (существующие или запланированные) на тот или иной объект и в нужное время. Основные задачи, которые позволяет решить ИСУЖЦО: − планирование предупредительных ремонтов с учетом графика работы оборудования по выпуску продукции; − корректировка графиков обслуживания оборудования с учетом истории эксплуатации, тенденций изменения производительности, текущего состояния, неожиданных изменений состояния; − мониторинг состояния оборудования при эксплуатации (рост сложности оборудования ведет к увеличению количества параметров состояния для контроля и объемов информации о значениях данных параметров, требующих обработки и анализа); − планирование, учет, контроль, анализ и регулирование регламентных (планово-предупредительных) ремонтных работ и/или ремонтов по состоянию объектов (необходимо устранить несогласованность действий между территориально удаленными складами, координировать поступление запчастей от множества поставщиков); − управление конфигурацией оборудования (комплектация, дислокация, условия эксплуатации и демонтажа); − учет затрат по всем видам работ в привязке к конкретному оборудованию; − планирование, контроль, анализ и регулирование движения основных ресурсов – материально-технических ценностей, персонала, финансов, при этом должна быть обеспечена информационная связь между заявкой на запчасти и конкретной работой, то есть материально-техническое снабжение осуществляется на основании объективных данных о работах в привязке к конкретному оборудованию); − поддержка принятия решений при планировании, прогнозировании, подготовке и выполнении технического обслуживания и ремонта, модернизации технологических линий, снятии с эксплуатации оборудования; − формирование заданий на ремонт с перечнем операций и назначением на каждую операцию необходимых материалов, деталей, запчастей; − назначение в задании требуемой квалификации персонала или конкретных сотрудников по каждой операции; − определение параметров контроля качества при выполнении задания и автоматическое принятие управляющих воздействий в случае выхода контрольных параметров за установленные границы; − просчет всех затрат, которые могут возникнуть в течение жизненного цикла оборудования, до его покупки. ИСУЖЦО включает восемь интегрированных модулей, в которых реализованы все перечисленные задачи. 1. «Оборудование». Модуль содержит всестороннее описание каждой единицы производственного оборудования – технические и эксплуатационные характеристики, контролируемые параметры, данные о вводе в эксплуатацию, гарантийных сроках и плановых проверках. 2. «Материально-техническое планирование ремонтов». Модуль позволяет осуществлять планирование потребностей в материалах и комплектующих, имея в своем составе справочник запасных частей, формируя заявки на закупку запасных частей и материалов, ведя учет поступающих в цех запасных частей и мониторинг движения и текущих остатков запасных частей. 3. «Планирование и учет результатов эксплуатации оборудования». Данный модуль выполняет функции осмотра оборудования, проверки оборудования, ведения журналов дефектов, контролируемых параметров оборудования, учета простоев оборудования. 4. «Планирование потребностей в производственных мощностях». Основная задача, которая решается в данном модуле, – определение реальных сроков выполнения производственной программы на располагаемых производственных мощностях. Планирование нагрузки рабочих центров облегчает определение возможных узких мест и позволяет сглаживать недогрузку и перегрузку производственных мощностей и персонала. 5. «Цеховое планирование с ограничением». Модуль предназначен для уточнения календарного плана и установления очередности выполнения цеховых заказов на критическом технологическом оборудовании с использованием пополняемого набора правил диспетчирования (минимум снижения производительности оборудования вследствие переналадок, минимум просрочки заказов в среднем, минимум максимальной просрочки среди заказов) в условиях существенных ограничений для задачи календарного планирования производственных операций, выполняемых на данном оборудовании. 6. «Управление стабилизацией технологического процесса». Модуль предназначен для анализа рассогласований переменных технологических процессов с заданными и для их сокращения. 7. «Связующий производства». С помощью данного модуля возможна интеграция системы оперативного управления производством ИСУЖЦО с АСУТП. Используя OPC-сервер, система обеспечивает полный набор возможностей для загрузки необходимых значений и параметров непосредственно с оборудования и для получения актуальных данных о производственном процессе. Модуль позволяет запускать, останавливать или изменять режим работы оборудования. 8. «Анализ данных о ремонте и эксплуатации оборудования». Модуль выполняет следующие функции: план-факт анализ выполнения работ, статистический анализ, OLAP-анализ (многомерный анализ). Структура ИСУЖЦО представлена на рисунке. ИСУЖЦО реализована на языке Java и запущена на бесплатной ОС Debian GNU/Linux. Использование Java позволяет полностью абстрагироваться от ОС, то есть можно взять любую, для которой есть виртуальная машина Java(JVM). Выбор Debian GNU/Linux обусловлен надежностью и неприхотливостью к оборудованию. На сервере с установленной ОС Debian и JVM есть сервер приложений JBoss, который управляет web-сервером Tomcat и Java-приложениями ИСУЖЦО. Система условно разделена на 3 составляющие: · модули доступа к данным СУБД PostgreSQL посредством JDBC и hibernate; · модули обработки данных (главный модуль информационной системы); · модули ввода-вывода информации через web-интерфейс посредством технологии JSP (Java Server Pages – технология, позволяющая динамически генерировать HTML, XML и другие web-страницы). Важной особенностью технологии Java является гибкая система безопасности, где исполнение программы полностью контролируется виртуальной машиной. Любые операции, превышающие установленные полномочия программы (например, попытка несанкционированного доступа к данным или соединения с другим компьютером), вызывают немедленное прерывание. ИСУЖЦО построена на базе платформы Java EE (Java Platform, Enterprise Edition – платформа для производственных и бизнес-решений). Система предоставляет web-интрефейс для управления и получения данных, что позволяет оперативно получать информацию из любого места через Интернет, а также упростить администрирование непосредственно в локальной сети предприятия. Для повышения уровня абстракции доступа к данным использовалась библиотека Hibernate, которая не только заботится о связи Java-классов с таблицами БД (и типов данных Java в типы данных SQL), но и предоставляет средства для автоматического построения запросов и извлечения данных и может значительно уменьшить время разработки, которое обычно тратится на ручное написание SQL- и JDBC-кода (Java DataBase Connectivity – соединение с БД на Java). Hibernate генерирует SQL-вызовы и освобождает от ручной обработки результирующего набора данных и конвертации объектов, сохраняя приложение импортируемым во все SQL-БД. В качестве хранилища данных выбрана PostgreSQL как наиболее мощная свободная объектно-реляционная СУБД. В процессе работы модель данных целиком считывается в память сервера из БД, следующим обращением к БД является запись рассчитанного производственного расписания. Требования к серверному оборудованию в зависимости от объемов обрабатываемых данных достаточно высоки. Требования к клиентскому месту минимальны, так как достаточно отображать лишь HTML-страничку. ИСУЖЦО посредством технологий JSP на сервере и AJAX, JSON, DOM, IFRAME и других технологий Web 2.0 на стороне web-клиента предоставляет пользователю дружественный пользовательский интерфейс с минимальной реакцией на действия пользователя. Использование Java + Linux позволило разработать достаточно мощную систему на свободном программном обеспечении, а использование в качестве основы пользовательского интерфейса web-интерфейса автоматически решит все проблемы, которые могут возникнуть с установкой клиентского программного обеспечения, так как достаточно лишь web-браузера. Информационная система проходит испытание в ОАО «Корпорация «Росхимзащита» (г. Тамбов). Литература 1. Гамма Э., Хелм Р., Джонсон Р., Влиссидес Д. Приемы объектно-ориентированного проектирования. Паттерны проектирования. СПб: Изд-во «Питер», 2001. 354 с. 2. Шилдт Г. Полный справочник по Java. СПб: Изд-во «Вильямс», 2007. 1040 с. |
Постоянный адрес статьи: http://swsys.ru/index.php?page=article&id=2274&lang=&lang=&like=1 |
Версия для печати Выпуск в формате PDF (4.72Мб) |
Статья опубликована в выпуске журнала № 2 за 2009 год. |
Возможно, Вас заинтересуют следующие статьи схожих тематик:
- Динамическая схема GraphQL в реализации интегрированной информационной системы
- Модели сопровождения информационных систем предприятия по этапам жизненного цикла
- Методики оптимизации транспортно-погрузочного комплекса предприятия
- Анализ особенностей процессов управления требованиями к информационным системам государственных структур
- Моделирование информационных ресурсов при процессной организации системы управления предприятием
Назад, к списку статей