Диплом: Разработка элементов учебно-тренировочных средств на основе интерактивных электронных технических руководств по подготовке разгонного блока «Бриз-М» на технической позиции

Разработка элементов учебно-тренировочных средств на основе интерактивных электронных технических руководств по подготовке Разгонного блока «Бриз-М» на технической позиции. Плакаты (13 шт.) весят 7,5 Мгб. Если есть желание – обращайтесь. СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ	6
1. АНАЛИЗ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ, ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ	9
1.1. CALS (Непрерывная информационная поддержка продукции на стадиях жизненного цикла)	9
1.1.1. Обзор CALS-стандартов	15
1.1.2. Интерактивные электронные технические руководства – составная часть CALS	17
1.2. Анализ системы эксплуатации КРБ «Бриз-М»	19
1.3. Постановка задачи	21
2. РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ УТС НА ОСНОВЕ ИЭТР	23
2.1. Структура УТС	23
2.1.1. Архитектура построения УТС на основе ИЭТР	26
2.1.2. Состав программных модулей УТС на основе ИЭТР	28
2.2. Методика построения отдельных модулей УТС на основе ИЭТР	31
2.2.1. Анализ технологических процессов для определения структуры информации в подсистемах ПМК	31
2.2.2. Определение модели данных информационного ядра УТС ПМК	33
2.3. Требования к техническому обеспечению разработки УТС	35
3. РЕАЛИЗАЦИЯ УТС ПМК РБ «БРИЗ-М» НА ПРИМЕРЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОПЕРАЦИИ «ПОДГОТОВКА РБ «БРИЗ-М» К ТРАНСПОРТИРОВАНИЮ НА ЗАПРАВОЧНУЮ СТАНЦИЮ»	37
3.1. Анализ технологического процесса подготовки РБ на ТК космодрома «Байконур»	37
3.2. Информационное наполнение БД	44
3.3. Разработка графического интерфейса пользователя	45
4. ЭКОЛОГИЯ И БЕЗОПАСНОСТЬ ПРОИЗВОДСТВА 4.1. Анализ технологического процесса и условий труда	47
4.2. Разработка мер защиты от выявленных УПФ и ОПФ	58
4.3. Организация рабочего места оператора	63
4.4. Обеспечение пожарной безопасности	66
4.5. Утилизация расходных материалов	69
4.6. Расчет воздухообмена в помещении с компьютером	70
5. ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РАЗРАБОТКИ	72
5.1. Постановка задачи для расчета технико-экономической эффективности УТС на основе ИЭТР	72
5.2. Определение технико-экономической эффективности УТС на основе ИЭТР	75
5.3. Смета затрат на разработку и внедрение УТС на основе ИЭТР	77
5.4. Смета затрат (в стоимостном выражении)	81
5.5. Расчет экономической эффективности от внедрения УТС на основе ИЭТР	88
ВЫВОДЫ	91
ЛИТЕРАТУРА	92
ПРИЛОЖЕНИЕ №1 (СХЕМА ИЭ 10)	95
ПРИЛОЖЕНИЕ №2 (ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ)	116

ВВЕДЕНИЕ

Применение технологий информационной поддержки в ходе всего жизненного цикла продукции, услуг и их компонентов - CALS-технологий, является одним из важнейших направлений повышения эффективности промышленного сектора экономики России, качества и конкурентоспособности на внешнем рынке наукоемкой продукции с использованием современных высоких технологий. Разгонный Блок «Бриз-М» как и все изделия ракетно-космической отрасли является крайне сложным, дорогим и наукоемким. Поэтому внедрение CALS- технологий на этапах его разработки необходимо. Так же необходимо внедрение CALS-технологий, а точнее его составной части - Интерактивных Электронных Технических Руководств (ИЭТР), на этапе эксплуатации разгонного блока «Бриз- М» для создания учебно-тренировочных средств (УТС). В настоящее время является актуальной задачей разработка УТС к КРБ «Бриз-М» в связи с настоящим процессом подготовки и передачи комплекса в эксплуатацию. Причем создание учебно-тренировочных средств обеспечивается силами производителя. Острая потребность эксплуатирующей организации в УТС обусловлена следующими основными причинами: · При разработке комплекса предполагается его значительное насыщение средствами автоматизации, электронно- вычислительной техникой и т.д. Сама техника становится всё более сложной по устройству и, как следствие, к квалификации обслуживающего персонала предъявляются повышенные требования. · Целый ряд специфических особенностей профессиональной деятельности операторов в процессе подготовки РБ к запуску и в полёте, связанных с восприятием огромного количества информации в ходе контроля протекающего процесса, его анализа и принятия управленческого решения, приводит к необходимости их более качественной подготовки и периодической тренировки. · Ожидаемый темп пусков на начальной стадии эксплуатации КРБ не высок, а поэтому для сохранения и совершенствования профессиональных навыков необходима периодическая тренировка обслуживающего персонала. Из вышесказанного следует, что разработка УТС на основе интерактивных электронных технических руководств является актуальной и требующей быстрого решения задачей. ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ

CALS	непрерывная информационная поддержка продукции на стадиях жизненного цикла
АРМ	автоматизированное рабочее место
БД	база данных
ВПФ	вредные производственные факторы
ИЭТР	интерактивные электронные технические руководства
КРБ	комплекс разгонного блока
ОПФ	опасные производственные факторы
ПМК	программно-методический комплекс
РБ	разгонный блок
СУ	система управления
ТЗ	техническое задание
ТС	тренировочное средство
УТК	учебно-тренировочный комплекс
УТС	учебно-тренировочное средство

1. АНАЛИЗ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ, ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ 1.1. CALS (Непрерывная информационная поддержка продукции на стадиях жизненного цикла) CALS (Continuous Acquisition and Life-cycle Support — непрерывная информационная поддержка жизненного цикла продукции) — это идеология создания единой информационной среды для процессов проектирования, производства, испытаний, поставки, эксплуатации и утилизации продукции. Системность информационного подхода заключается в охвате всех стадий жизненного цикла (ЖЦ) продукции от замысла до утилизации. Интеграция достигается путем стандартизации представления информации (или скажем, результатов) в процессах проектирования, материально-технического снабжения, производства, ремонта, послепродажного сервиса и т.д. Такой подход создает новый базис для информационной интеграции и преемственности в использовании информации. В современных условиях повышение конкурентоспособности достигается путем интеграции производственных мощностей производства. Заводы-производители географически удалены от друга, что ведет к возникновению проблемы информационной интеграции производства. Решением является создание, так называемых, «виртуальных» предприятий - форма объединения на контрактной основе предприятий и организаций, участвующих в поддержке жизненного цикла общего продукта и связанные общими бизнес-процессами. Это сложная организационная система должна жить по единым правилам в едином информационном пространстве, позволяющем непосредственно использовать данные в электронной форме от партнеров и передавать им, в свою очередь, результаты своей работы. В случае изменения состава участников — смены поставщиков или исполнителей — обеспечивается преемственность и сохранность уже полученных результатов (моделей, расчетов, документации, баз данных). CALS-технологии представляют собой современную организацию процессов разработки, производства, эксплуатации и утилизации изделий путем информационной поддержки процессов их жизненного цикла на основе стандартизации методов представления данных на каждой стадии жизненного цикла и безбумажного электронного обмена данными. Концепция CALS определяет набор правил, регламентов, стандартов, в соответствии с которыми строится информационное («электронное») взаимодействие участников процессов проектирования, производства, испытаний и т.д. Цель применения CALS-технологий как инструмента организации и информационной поддержки всех участников создания, производства продукта и пользования им — повышение эффективности их деятельности за счет ускорения процессов исследования и разработки продукции, придания изделию новых свойств, сокращения издержек в процессах производства и эксплуатации продукции, повышения уровня сервиса в процессах ее эксплуатации и технического обслуживания. В современных условиях CALS-технологии являются важнейшим инструментом повышения эффективности бизнеса, конкурентоспособности и привлекательности продукции. Применение CALS-технологий позволяет эффективно, в едином ключе решать проблемы обеспечения качества выпускаемой продукции, поскольку электронное описание процессов разработки, производства, монтажа и т.д., как правило, соответствует требованиям международных стандартов ИСО серии 9000, что позволяет наиболее успешно выступать на международном рынке. Ситуация на мировом рынке наукоемкой продукции развивается в сторону полного перехода на безбумажную электронную технологию проектирования, изготовления и сбыта продукции. Передовые зарубежные фирмы рассматривают работу в этом направлении как действенное средство ограничения доступа на международный рынок наукоемкой продукции тех стран, которые не сумеют своевременно освоить соответствующие международным требованиям безбумажные электронные технологии. Предположительно, в ближайшие несколько лет мировой рынок наукоемких технологий, так же, как рынок промышленной кооперации, полностью перейдет на стандарты CALS. В настоящее время ряд отечественных предприятий в рамках международного сотрудничества, в частности, при продаже сложных наукоемких изделий, а также лицензий на их производство, уже столкнулся с требованиями соблюдения стандартов CALS применительно к поставляемой с изделием технической документации в электронной форме, а также к средствам компьютерной информационной поддержки процессов технического обслуживания, материально- технического обеспечения, заказа запасных частей, ремонта. Аналогичные проблемы, связанные с электронным взаимодействием и совместным использованием конструкторской, производственной и коммерческой информации в электронной форме, возникают в рамках совместных проектов по разработке и производству наукоемкой продукции, выполняемых с зарубежными партнерами. Таким образом, практическое применение CALS-технологий является чрезвычайно актуальной задачей. В России концепция CALS и стандарты по CALS-технологиям пока не нашли широкого применения. Основными причинами этого являются: · общее отставание в процессах компьютеризации хозяйственной, производственной и коммерческой деятельности; · отсутствие отечественной нормативной базы, позволяющей перейти от традиционных методов организации процессов проектирования, производства, испытаний, эксплуатации и т.д., основанных на бумажном документообороте, к новым, основанным на электронном взаимодействии и обмене данными. Существующий комплекс отраслевых стандартов и других нормативных документов не позволяет отказаться от традиционного бумажного документооборота. Применение компьютерных технологий для обмена информацией только дублирует бумажный документопоток. Это противоречит самой сущности концепции CALS, которая предполагает равноправное использование информации в любой форме, в том числе юридическую эквивалентность бумажных и электронных документов, снабженных цифровой подписью; · недостаток информации о существе концепции CALS, опыте применения CALS в других странах, а отсюда недостаточное понимание преимуществ и потенциального эффекта, достигаемого за счет применения CALS; · отсутствие рынка предложений и услуг в области CALS. Рынок предложений находится в начальном, зачаточном состоянии; · недостаток подготовленных, квалифицированных и сертифицированных специалистов, а также системы их подготовки и аттестации. В сложившейся ситуации нужны кардинальные и оперативные меры по ликвидации возникшего отставания отечественной промышленности в области разработки и реализации CALS-технологий, соответствующих требованиям международных стандартов. Дальнейшее отставание российской промышленности в области CALS- технологий может привести к невосполнимому отставанию России в этой области, в настоящее время в решающей степени определяющей не только уровень национальной технологической базы, но и экономическую и оборонную безопасность страны. Учитывая исключительную актуальность работ по разработке и внедрению средств поддержки CALS-технологий, Минэкономики России организовало выполнение комплекса НИОКР по разработке и апробации этих технологий в различных отраслях промышленности. Среди первоочередных задач, решаемых в рамках действующей федеральной целевой программы реструктуризации и конверсии оборонной промышленности, следующие: · разработка и промышленная апробация программно-методических средств, предназначенных для хранения и управления данными о продукции в соответствии с требованиями стандартов CALS; · разработка и внедрение программных средств подготовки электронной эксплуатационной документации на изделие; · разработка методики формализованного описания и анализа процессов, протекающих в ходе жизненного цикла изделия, и создание на основе данного формализованного описания системы обеспечения качества продукции в соответствии с требованиями международных стандартов ИСО серии 9000; · разработка нормативной базы применения CALS-технологий (стандартов, руководящих документов, методических рекомендаций). Госстандарт России в числе ведущих министерств и ведомств страны рассматривает проблему стандартизации в области CALS как одно из приоритетных направлений своей деятельности, что нашло отражение в Концепции национальной системы стандартизации, принятой на коллегии Госстандарта России. Стандарты и методические материалы в этой области, в основном, определяют общий подход, способ представления и интерфейсы доступа к данным различного типа, вопросы защиты информации и ее электронной авторизации (цифровой подписи). В рамках рассматриваемой проблемы под CALS-технологиями понимается создание, внедрение и эксплуатация программно-методических решений и нормативной документации, связанных с интеграцией автоматизированных и информационно- телекоммуникационных систем различных уровней и видов, систем автоматизированного проектирования и автоматизированного производства, позволяющих обеспечить непрерывную информационную поддержку жизненного цикла продукции. Эффективность применения указанных технологий предполагает неукоснительное соблюдение всеми участниками определенных и жестко регламентированных стандартов, процедур, правил, технических решений. Стандартизация в области CALS осуществляется как на международном, так и национальных уровнях. Работы по стандартизации в данной области за рубежом проводятся в рамках ИСО ТК 184, а также США и другими странами НАТО. Разработанные нормативные документы включают международные стандарты (ИСО), федеральные стандарты США (FIPS), военные стандарты США (MIL), стандарты стран НАТО. В настоящее время более 150 нормативных документов применяются на таких этапах жизненного цикла продукции, как проектирование и анализ бизнес-процессов, создание и эксплуатация изделий, материально-техническое снабжение. 1.1.1. Обзор CALS-стандартов Сводная таблица зарубежных стандартов в области поддержки ЖЦ в мире приведена в таблице 1.1

Таблица 1.1

Этап ЖЦ	Название стандарта на английском языке	Назначение стандарта		Объект описания
Проектирование и анализ бизнес-процессов	IDEF - Integrated Definition, (FIPS 183) ISO 10303 AP208 (STEP)	Функциональное моделирование жизненного цикла и выполняемых бизнес-процессов		ЖЦ продукции, бизнес-процессы
Проектирование изделия, производство, эксплуатация, материально-техническое снабжение	ISO 10303 (STEP) - Standard for the Exchange of Product model data	«Нейтральный» формат представления конструкторских данных об изделии.		Структура, конфигурация и геометрия изделия, данные о проекте, данные об изменениях в проекте
	ISO-13584 (P-LIB)	Формат данных о библиотеках деталей у поставщиков		Данные о компонентах изделия
	ISO 8879 (SGML - Standard Generilized MarkUp Language),	Способ представления информации в тексто-графических документах.		Техническая документация на изделие
	ISO 10744 HyTime (Hypermedia/Time Based Structuring Language)	Расширение SGML в части использования гипертекста и мультимедийных объектов		Техническая документация на изделие
	ISO 10179 Document Style and Semantic Language	Требования к стилю и формату электронной документации		Техническая документация на изделие
	MIL-PRF-28001C, MIL-HDBK-28001,	Рекомендации по использованию ISO 8879 SGML.		Техническая документация на изделие

			Продолжение таблицы 1.1
	MIL-PRF-28002B, Raster graphics representation in binary format	Требования к представлению растровых изображений в двоичном формате для технической документации в электронном виде		Техническая документация на изделие
	MIL-PRF-28003 Color Graphics Metafile (CGM)	Требования к представлению иллюстраций для технической документации в электронном виде		Техническая документация на изделие
	MIL-M-87268 Manuals, Interactive Electronic Technical General Content, Style, Format and User-Interaction, Requirements (IETM)	Требования к электронным руководствам: содержание, стиль, формат, интерфейс с пользователем		Электронная техническая эксплуатационная документация на изделие
	MIL-D-87269 Data Base, Revisable Interactive Electronic Technical Manuals, for the support of	Требования к оформлению баз данных и электронных справочников по изделиям		Электронная техническая эксплуатационная документация на изделие
	DEF STAN 0060 Integrated Logistic Support	Формат данных в процессах материально-технического снабжения		Электронная техническая эксплуатационная документация и объекты материально-технического снабжения

Страницы: 1, 2, 3, 4

МЕНЮ

ВВЕДЕНИЕ

CALS

Таблица 1.1

Продолжение таблицы 1.1

ИНТЕРЕСНОЕ