3D-teknologioiden nykyaikaiset ominaisuudet mahdollistavat yrityksen monien logististen toimintojen toimintaprosessin esittämisen. Teknologian valinta ei kuitenkaan aina ole itsestään selvää. Tässä artikkelissa kuvataan ja analysoidaan erilaisia teknisiä ratkaisuja graafisen tiedon esittämiseen. Graafiset kirjastot OpenGL, Direct 3D, JAVA3D ja JavaOpenGL otetaan huomioon. Esitellään verkkotekniikoita kolmiulotteisten kohtausten luomiseen, kuten Alternativa 3D, Unity 3D, WebGL, VRML. Tarkastetuista teknologioista on tehty vertaileva analyysi. Teknologioita vertailtaessa valittiin JavaOpenGL joustavammaksi ja monikäyttöisemmäksi visualisointiratkaisuksi kehitetyn järjestelmän puitteissa. Esitellään tarvittavat tulokset kehitetyn 3D-palvelun vuorovaikutuksesta olemassa olevan järjestelmän kanssa. Visualisointityökalun valinnassa otettiin huomioon kehitetyn seuranta-, ohjaus-, analyysi- ja optimointijärjestelmän kriteerit metallurgisten tuotteiden koko tuotantosyklille.
logistiikkaprosessit
graafista tietoa
visualisointi
3D-tekniikkaa
1. Lyhyt katsaus virtuaalitodellisuuden mallinnuskieleen VRML // Elektroninen resurssi. Käyttötila: http://litvinuke.hut.ru/articles/vrml.htm (käyttöpäivä 10.10.2013).
2. Mikä on DirectX // Sähköinen resurssi. Käyttötila: http://www.dvfu.ru/meteo/PC/directx.htm (käyttöpäivä 10.10.2013).
3. Virtuaalitodellisuuden mallinnuskieli VRML // Sähköinen resurssi. Käyttötila: http://el-izdanie.narod.ru/gl7/7-7.htm (käyttöpäivä 10.10.2013).
4. Alternativa 3D // Sähköinen resurssi. Käyttötila: http://alternativaplatform.com/ru/technologies/alternativa3d/ (käyttöpäivä 10.10.2013).
5. 3D verkossa - tekniikan valinta // Sähköinen resurssi. Käyttötila: http://habrahabr.ru/post/149025/ (käyttöpäivä 10.10.2013).
6. Unity 3D // sähköinen resurssi. Käyttötila: http://www.unity3d.ru/
7. Java3D TM Graphics // sähköinen resurssi. Käyttötila: http://www.java3d.org/ (käytetty 10.10.2013).
8. Kai Ruhl. JOGL (JavaOpenGL) opetusohjelma // Sähköinen resurssi. Pääsytila: http://www.land-of-kain.de/docs/jogl/ (käytetty 10.10.2013).
9. The Industry's Foundation for High Performance Graphics // Sähköinen käyttötila: http://www.opengl.org/ (käyttöpäivä 10.10.2013).
10. WebGL // Sähköinen resurssi. Käyttötila: http://www.khronos.org/webgl/ (käytetty 10.10.2013).
Johdanto
Venäjän ensimmäisen presidentin B. N. Jeltsinin mukaan nimetty Uralin liittovaltion yliopiston liittovaltion autonomisen korkeakoulun tietotekniikan osastolla on meneillään hanke: "Automaattisen seuranta-, ohjaus- ja mallintamisjärjestelmän kehittäminen , metallurgisten tuotteiden (AS VMP) koko tuotantosyklin analysointi ja optimointi, joka perustuu yrityksen teknologisten, logististen ja liiketoimintaprosessien matemaattisten mallien luomiseen ja integrointiin. Projektin alullepanija: I-Teco CJSC (Moskova).
Kehitettävän automatisoidun järjestelmän tulee sisältää seuraavat toiminnot:
- tuotantoyksikköön, käsittelyaikaan ja -paikkaan liittyvien teknisten tietojen ja laatuindikaattoreiden kerääminen ja tallentaminen;
- Datan visualisointi laajalle joukolle asiantuntijoita ja johtajia;
- automaattinen parametrien poikkeamien havaitseminen ennalta valituista kriteereistä;
- tilastollinen työkalu poikkeamien analysointiin ja korjaavien toimenpiteiden kehittämiseen poikkeamien syiden poistamiseksi;
- päästä päähän -teknologian analysointi ja teknisten parametrien ja tuotteiden laatuparametrien välisten suhteiden kehittäminen olemassa olevan teknologian mukauttamiseksi.
Lista näistä toiminnoista voidaan toteuttaa eri ohjelmistoilla, mutta on selvää, että prosessin visualisointimoduuli on integroitava tietovarastoon.
Yrityksen tuotantoprosessien tietokonevisualisoinnista tulee relevanttia, kun tuotanto vie suuria alueita tai on maantieteellisesti jaettu. Metallurgisen tuotannon osalta meillä on tehdas, jonka tuotantoala on yli 10 tuhatta neliömetriä. m. On selvää, että jopa tuotteiden liikkumisen valvonta voi aiheuttaa ongelmia.
Ongelman muotoilu
Tietokonegrafiikan intensiivisen kehityksen ansiosta kolmiulotteisten mallien käyttö erilaisten tieteellisten ja teollisten ongelmien ratkaisemiseksi on viime aikoina yleistynyt. Tämä lista sisältää myös logistiikkaprosessien hallinnan. Logistiikkatoimintoja, kuten varastointia, tarjonnan hallintaa, varastointia ja hankintaa, kuljetusten hallintaa ja ajoneuvojen reittien optimointia ohjataan yleensä jonkinlaisella mallinnusjärjestelmällä. Graafinen varastojen, tuotantotilojen ja tuotteiden esittäminen 3D-visualisoinnilla auttaa sinua epäilemättä navigoimaan paremmin avaruudessa. Järjestelmän käyttäjällä on mahdollisuus tarkkailla tuotantokohteiden liikettä samalla tavalla kuin todellisessa tilassa ja tehdä johtamispäätöksiä apunäytön avulla (kuva 1).
Riisi. 1. Työpajan 3D-visualisointi
3D-grafiikkapalvelun luomiseksi on harkittava mahdollisia työkaluja ja tekniikoita, joiden avulla voit visualisoida esineitä kolmiulotteisessa tilassa. Tekniikka valittiin seuraavien kriteerien perusteella:
- Mahdollisuus integroida visualisointimoduuli olemassa olevaan järjestelmään.
- Monialustainen tuki.
- Selaimen tuki.
- Visualisointisuorituskyky ottaen huomioon käytetyt graafiset elementit.
Yksinkertaisimmassa muodossaan järjestelmän rakenne voidaan esittää kaavion muodossa (kuva 2). VMP AS -simulaatiomallinnusohjelmisto sijoittaa mallin suunnittelutuloksen asiakkaan valitsemaan tietovarastoon (DW). Tietovarasto voi olla joko tiedostoresurssi tai relaatiotietokanta. Tietovarasto vastaanottaa tietoa yrityksen prosessien toteutuksesta. Mallin visualisoimiseksi WEB-alustalla käytetään kolmiportaista arkkitehtuuria, jonka avulla voidaan joustavasti muuttaa ja päivittää mallin näyttötyökaluja, simulaatiotietojen käyttöprotokollaa ja toiminta-algoritmia asiakaslaitteiden vaatimuksia muuttamatta.
Riisi. 2. 3D-mallin sijainti järjestelmärakenteessa
Ensin tarkastellaan olemassa olevia grafiikkakirjastoja, jotka toimivat 3D-grafiikan kanssa alhaisella abstraktiotasolla.
Grafiikkakirjastot
Open Graphics Library on grafiikkastandardi, joka tukee matalan tason ohjelmointimallia ja tarjoaa laajat ominaisuudet 3D-grafiikkamallinnukseen. Se on yksi suosituimmista grafiikkastandardeista ympäri maailmaa. OpenGL:llä kirjoitetut ohjelmat voidaan siirtää lähes mille tahansa alustalle, ja samalla lopputulos on sama, oli se sitten grafiikkaasema tai supertietokone. OpenGL vapauttaa ohjelmoijan kirjoittamasta ohjelmia tietyille laitteille. Jos laite tukee tiettyä toimintoa, tämä toiminto suoritetaan laitteistossa, jos ei, niin kirjasto suorittaa sen ohjelmistossa.
Direct3D-grafiikkakirjasto on osa DirectX-sovellusliittymää ja se on ohjelmointirajapinta 3D-grafiikkaa varten. Direct X on joukko rajapintoja, jotka on suunniteltu ratkaisemaan Microsoft Windows -käyttöjärjestelmän ohjelmointiin liittyviä ongelmia. Melkein kaikki DirectX API:n osat ovat COM-yhteensopivien objektien kokoelmia. Yksi Direct3D:n tärkeimmistä ominaisuuksista on sen läpinäkyvä pääsy grafiikkakiihdyttimiin. Jos laitteistoalusta ei tue ominaisuutta, Direct3D toteuttaa vastaavan ohjelmistossa. Lisäksi Direct3D mahdollistaa nopean ohjelmiston renderöinnin käyttämällä täydellistä 3D-grafiikkaa.
JavaSoft on ottanut käyttöön 3D-ominaisuudet Javassa (Java 3D), luomalla oman kirjaston ja linkittämällä sen vakiomuotoisiin OpenGL- ja DirectX-työkaluihin. Mutta Java 3D-sovellusten ohjelmointirajapinta eroaa merkittävästi OpenGL:stä ja lähestyy korkean tason OpenInventor-kirjaston käyttöliittymää. Kirjasto on perinteisesti jaettu perusosaan (javax.media.j3d, javax.vecmath) ja apuosaan (com.sun.j3d.audioengines, com.sun.j3d.loaders, com.sun.j3d.utils). Ensimmäinen toimii Java 3D API:n perustana, määrittää sen tekniset ominaisuudet ja asettaa mekanismin objektien vuorovaikutukseen. Toinen on perusluokkien avulla toteutettu lisäosa, joka helpottaa useimmin käytettyjen toimintojen käyttöä ja laajentaa kehittäjän ominaisuuksia.
JavaOpenGL-kirjasto (JOGL) on OpenGL-toimintojen suora sidonta Java-ohjelmointikieleen. Se on JSR-231-määrityksen (JavaBindingstoOpenGL) referenssitoteutus. JOGL antaa ohjelmoijalle pääsyn kaikkiin OpenGL API:n ominaisuuksiin ja kahteen suureen OpenGL-laajennukseen. JOGL eroaa muista OpenGL-kuorista siinä, että se antaa ohjelmoijalle mahdollisuuden työskennellä OpenGL API:n kanssa käyttämällä OpenGL-komentoja vastaavien menetelmien kutsujen kautta Java-kehittäjälle tuttujen argumenttien tyypeillä. JOGL:n alhainen abstraktio mahdollistaa ohjelmien rakentamisen, jotka ovat melko tehokkaita suoritusnopeuden suhteen, mutta vaikeuttaa ohjelmointiprosessia verrattuna Java OpenGL:n kuoriin (esimerkiksi Java3D).
Verkkoteknologiat kolmiulotteisten kohtausten luomiseen
Teknisten vaatimusten mukaisesti ja ratkaistavan ongelman puitteissa on tarkoituksenmukaisempaa tarkastella olemassa olevia web-tekniikoita kolmiulotteiseen mallinnukseen, jotta voidaan varmistaa cross-platform-olosuhteet.
VRML (VirtualRealityModellingLanguage) on ISO:n (International Organisation for Standardization) kehittämä avoin standardi. Ensimmäinen verkkoa varten kehitetty kolmiulotteinen mallinnuskieli, se voidaan luokitella komentosarjakieleksi. Kieli on suunniteltu kuvaamaan kolmiulotteisia esineitä ja suunnittelemaan 3D-maailmoja. VRML-kielen avulla voit luoda monimutkaisia 3D-kohtauksia tekstikomentojen avulla. Nämä komennot kuvaavat monikulmioobjekteja ja erikoistehosteita, jotka simuloivat valaistusta, ympäristöjä ja lisäävät kuvaan realistisuutta.
Alternativa3D-tekniikka on suunniteltu näyttämään kolmiulotteista grafiikkaa Flash Player -ympäristössä. Alternativa3D 8 -grafiikkamoottorin on kehittänyt Alternativa Platform käytettäväksi omissa projekteissaan. Alternativa3D:n ominaisuudet ovat monitahoisia ja monipuolisia, ja sovellukset vaihtelevat täysin kolmiulotteisten verkkosivujen luomisesta Internetiin moninpeliselainpelien ja -projektien kehittämiseen sosiaalisiin verkostoihin 3D:ssä. Visualisointi tapahtuu Direct3D- ja OpenGL-kirjastojen tai SwiftShader-ohjelmistoemulaattorin kautta, mikä tarkoittaa, että se voi toimia kaikissa suosituissa käyttöjärjestelmissä ja laitteissa, mukaan lukien PC-tietokoneet, kannettavat tietokoneet, netbookit ja mobiiliympäristöt, mukaan lukien Android. Alternativa3D:n erityinen binäärimuoto vähentää verkon yli siirrettävän tiedon määrää, mikä nopeuttaa kohtauksen lataamista moottoriin. Mallit viedään tähän muotoon 3DSMax-paketista käyttämällä asianmukaista laajennusta.
WebGL (Web-basedGraphicsLibrary) on ohjelmistokirjasto JavaScript-ohjelmointikielelle, jonka avulla voit luoda vuorovaikutteista 3D-grafiikkaa JavaScriptillä, joka toimii useissa yhteensopivissa verkkoselaimissa. Käyttämällä OpenGL-kirjaston matalan tason tukea, osa WebGL-koodista voidaan suorittaa suoraan näytönohjaimella. WebGL perustuu OpenGL-sovellusliittymään, ja tietyllä tavalla voimme sanoa, että WebGL on JavaScriptin OpenGL:n "sidos". WebGL keskittyy OpenGL ES 2.0:n tarjoamiin ominaisuuksiin, mikä mahdollistaa sen käytön monenlaisilla laitteilla: sekä pöytätietokoneilla että mobiilialustoilla. OpenGL:n tavoin WebGL on matalan tason API, ja jotta voit luoda projekteja suoraan sitä käyttämällä, sinulla on oltava melko hyvä käsitys monista 3D-grafiikan edistyneemmistä puolista. Tällä hetkellä WebGL:ää tukevat jo Google Chrome, Mozilla Firefox ja Opera Windows-, Linux- ja MacOS-selaimet sekä Firefox Android-selain. MacOS:n Safari-koontiversioissa on mahdollisuus ottaa WebGL-tuki käyttöön.
Unity 3D on monikäyttöinen työkalu 2D- ja 3D-sovellusten kehittämiseen Windows- ja OSX-käyttöjärjestelmissä. Unitylla luodut sovellukset toimivat Windows-, OSX-, Android-, AppleiOS-, Linux-käyttöjärjestelmissä sekä Wii-, PlayStation 3- ja Xbox 360 -pelikonsoleissa.
Unity-pelimoottori on mukautettu kehitysympäristöön, joten voit renderöidä kohtauksen suoraan editorissa. Tuontia useista muodoista tuetaan. Verkkotuki on sisäänrakennettu.
Teknologia-analyysi
Tarkasteltavien teknologioiden analyysin tuloksena koottiin vertailutaulukko (taulukko 1). Taulukko osoittaa, että vain Web-teknologiat ja JOGL-kirjasto täyttävät kaikki kriteerit.
Taulukko 1. Teknologioiden vertailu
|
Kehitystyökalu |
Työskentele Windows-käyttöjärjestelmässä |
Työskentele Linux-käyttöjärjestelmän alla |
Web-tuki |
Integroitu kehitysympäristö |
Mobiilialustan tuki |
|
|
Kaikki ohjelmointikielet |
||||||
|
Editor Unity3D, C#, JavaScript, Boo |
||||||
|
VRML-editori |
||||||
Kehitystyökaluissa, kuten OpenGL ES (OpenGL for Embedded Systems) ja Direct3D, on tuki mobiilialustoille, mutta niitä ei ole otettu huomioon taulukossa, koska ne ovat OpenGL:n ja Direct 3D:n osajoukkoja ja lajikkeita.
3D-mallinnustekniikoiden tutkimustyötä tehtiin tavoitteena löytää sopivin työkalu metallurgisen yrityksen tuotanto- ja logistiikkaprosessien kolmiulotteiseen visualisointiin.
Tuloksena otettiin huomioon grafiikkakirjastot OpenGL ja Direct 3D, JAVA 3D ja Java OpenGL. Näitä kirjastoja verrattaessa valittiin Java OpenGL joustavammaksi ja monikäyttöisemmäksi visualisointiratkaisuksi kehitettävän järjestelmän puitteissa.
Korkean tason JAVA-kielen käyttö simulaatiomallinnustyökalun kehittämiseen ja kolmiulotteisten visualisointityökalujen korkealaatuisen toteutuksen saatavuus JAVA:ssa antavat syitä valita tämä kieli Linux-käyttöjärjestelmän visualisointimoduulin kehittämisen päätyökaluksi. .
Teknisten vaatimusten mukaisesti ja ratkaistavan ongelman puitteissa, jotta voidaan varmistaa cross-platform-olosuhteet, pääteltiin, että on suositeltavaa harkita verkkoteknologioita kolmiulotteisessa mallintamisessa. Verkkoteknologioiden analyysi kolmiulotteisten kohtausten luomiseen Alternativa3D, Unity 3D, WebGL ja VRML osoitti, että valmiiden moottoreiden (esimerkiksi Unity 3D) käytöllä on myös mahdollisuuksia integroida kehitettyihin AS VMP -moduuleihin. Erityisen huomionarvoista on WebGL-visualisointitekniikka, jota useimmat nykyaikaiset selaimet tukevat: GoogleChrome, Opera, Mozilla.
Työ suoritettiin urakkanumerolla 02.G25.31.0055 (projekti 2012-218-03-167).
Arvostelijat:
Shabunin S.N., teknisten tieteiden tohtori, professori, suurtaajuusradioviestinnän ja -television laitos, liittovaltion autonominen korkea-asteen koulutuslaitos "Uralin liittovaltion yliopisto nimeltään. Venäjän ensimmäinen presidentti B.N. Jeltsin", Jekaterinburg.
Dorosinsky L.G., teknisten tieteiden tohtori, professori, tietotekniikan osaston johtaja, Uralin liittovaltion yliopisto. Venäjän ensimmäinen presidentti B.N. Jeltsin", Jekaterinburg.
Bibliografinen linkki
Dmitriev I.L., Papulovskaya N.V., Aksenov K.A., Kamelsky V.D. TUOTANTO- JA LOGISTIIKKAPROSESSIEN 3D-VISUALISOINTI: KEHITTÄMISTYÖKALUN VALINTA // Tieteen ja koulutuksen nykyaikaisia ongelmia. – 2014. – Nro 2.;URL-osoite: http://science-education.ru/ru/article/view?id=12657 (käyttöpäivä: 03.2.2020). Tuomme huomionne "Luonnontieteiden Akatemian" kustantajan julkaisemat lehdet
Kiitämme "Tutaevsky Motor Builder" -sanomalehden toimittajia tämän materiaalin toimittamisesta.
Mitä erityistä SFM:ssä on?
Johtamisprosessien visualisointi tietokeskusjärjestelmän kautta on SFM:n eli Shopfloor Managementin erottuva piirre, joka käännettynä tarkoittaa "johtamista arvonluontipaikalta". Shopfloor on "gemba", työpaja tai yksinkertaisesti paikka, jossa arvoa luodaan yrityksessä. Johtaminen tarkoittaa johtamisjärjestelmää.
Jokainen organisaatio valitsee sopivimman johtamisjärjestelmän ja mukauttaa sen erityispiirteisiinsä ja omaan johtamistyyliinsä: projektinhallinta, prosessilähestymistapa, tavoitteiden mukainen johtaminen ja niin edelleen. Jokainen johtamisjärjestelmä priorisoi eri tavalla, organisoi suunnittelua, keskittyy yrityksen toiminnan eri osa-alueisiin, muodostaa erilaisia indikaattoriryhmiä ja yleensä saavuttaa tuloksia eri tavoin. Mitä erityistä SFM:ssä on?
Tämä ei ole joukko työkaluja, ei joukko suosituksia, tämä on uusi yritysjohtamisen filosofia. SFM:n tavoitteena voidaan muotoilla prosessien tehokkuuden jatkuva varmistaminen tunnistamalla ja eliminoimalla tappioita, saavuttamalla yrityksen oikea tila standardoitujen indikaattoreiden mukaan (turvallisuus, laatu, prosessinkulku, kustannukset, yrityskulttuuri, henkilöstön osallistuminen jne. ).
Ero perinteisiin ohjausjärjestelmiin
Suurin ero SFM:n ja perinteisten ohjausjärjestelmien välillä on se O Jokainen johtaja viettää suurimman osan ajastaan siellä, missä arvoa luodaan - ydintuotannossa. Näin voit tehdä nopeasti tietoon perustuvia ja tehokkaita päätöksiä. Kun sinulla on ajantasaiset tiedot pääprosessin etenemisestä, voit helposti ennustaa tapahtumien kehittymistä, ehkäistä ongelmia ja estää niiden esiintymistä sekä poistaa mahdollisten epäonnistumisten syyt etukäteen. Lisäksi tämä työtyyli helpottaa tilausten toteuttamisen hallintaa: tulos on selvästi nähtävissä eikä vaadi lisäraportointia.
SFM-järjestelmä edellyttää jokaisen prosessiin osallistuvan roolien ja vastuiden täydellisen standardoinnin, prosessiparametrien rytmiset mittaukset: tuotantomäärä, tuotteen laatu, henkilöstön koulutustilanne ja muut, työn tulosten jatkuva vertailu yrityksen tavoitteisiin ja nopea korjaus Toiminnot. Mitä tarkemmin roolit ja vastuut standardoidaan, sitä paremmin jokainen työntekijä tietää, mitä, milloin, miten ja missä tilanteessa hänen tulee tehdä. Lisäksi vastuu siirtyy alhaalta ylöspäin, ja yksi esimiehen päärooleista on auttaa alaisia ratkaisemaan ongelmia, eli mitä lähempänä työntekijä on arvon luomispaikkaa, sitä arvokkaammaksi hänen aikansa tulee ja hänen vastuunsa pitäisi olla yksinkertaisempi.
Vakioroolien ja vastuiden ylläpitämiseksi yritys käyttää yhtä työrutiinia, joka sisältää kaikki esimiesten toistuvat toimet kaikilla johtamistasoilla viikon aikana: kokoukset, kierrokset, raportit, työskentely erikoisryhmissä, projektitoiminta, toteutumisen seuranta. tilaukset ja niin edelleen. Yhden rutiinin mukaisen työn organisoinnin etuna SFM:n puitteissa on se, että jokainen esimies saa aina ajantasaisimman tiedon ja jokainen työntekijä vuoron aikana oppii esimiehen tekemät päätökset ja alkaa toteuttaa niitä.
Hallintoprosessin visualisointi
Olennainen osa SFM:ää on johtamisprosessin visualisointi suoraan tuotantoon sijoitettujen tietokeskusten kautta. Joskus päätösten tekemiseen ja virallistamiseen kuluu enemmän aikaa kuin niiden toteuttamiseen: tiedot on esitettävä selkeästi, mutta myös siitä on sovittava kaikkien kiinnostuneiden osapuolten kanssa - tämä vie aina aikaa. SFM:ssä visualisointiominaisuuksia käytetään mahdollisimman laajasti: tiedot esitetään kaavioiden ja kaavioiden muodossa, tietojoukko on standardoitu huolellisesti ja määrä rajoitetaan tarpeelliseen. Tämä mahdollistaa prosessien tilan nopean ymmärtämisen ja arvioinnin, ongelmien tunnistamisen ja niiden syiden poistamisen. Osaston tulosindikaattorit muuttuvat läpinäkyviksi, tapaamisten sisältö standardoituu: poikkeamien etsiminen ja ongelmien ratkaiseminen, "Tule ja katso" -periaatteen toteuttaminen prosessinhallinnassa - kokouksen osallistujat keskustelevat luotettavasta tiedosta reaaliajassa.
Ajantasaisen tiedon saatavuus kokoaa tiimin yhteen, johtajalla on mahdollisuus jakaa tehtäviä, valtuuksia ja vastuita esiintyjille. Päätöksenteon nopeuttamiseksi yrityksen tavoitteet ilmaistaan keskeisillä prosessin suoritusindikaattoreilla - KPI:illä, joita visualisoimalla voidaan milloin tahansa arvioida, kuinka lähellä yritys on saavuttanut asetettua tavoitetta.
Parannuspotentiaalia
Tekemällä suorituskykyindikaattorit läpinäkyviksi, SFM antaa johtajalle mahdollisuuden reagoida nopeasti esiin tuleviin ongelmiin (emme saa unohtaa, että ongelmat ovat valtava parannuspotentiaali, ja mitä nopeammin näemme ne, sitä nopeammin ymmärrämme tämän potentiaalin), luoda jatkuva palaute työntekijöiden kanssa ilman vääristymiä, lähettää ja vastaanottaa ajantasaista tietoa nopeasti. Johtamisen avoimuus jo sinänsä saa yrityksen henkilöstön mukaan päätöksentekoon, motivoi ja ottaa mukaan työhön prosessien parantamiseksi. Keskittämällä henkilöstön huomion arvonluonnin paikkaan ja prosessiin SFM vapauttaa sekä esimiehet että työntekijät tarpeettomilta ja tehottomista toimista.
Yrityksessämme olemme vasta alkamassa hallita tätä hallintajärjestelmää. Suurin haaste on soveltaa SFM-työkaluja ja -tekniikoita jokaiseen tuotantopaikkaan.
Kevyt valmistus
Lean Manufacturingin konsepti perustuu Toyotan tuotantojärjestelmään, joka tunnetaan lyhenteellä TPS (Toyota Production System). työkalut ja menetelmät laadun ja logistiikan, tuotannon suunnittelun, motivoinnin ja johtamisen alueelta. Työvoiman ja taloudellisten resurssien puutteesta huolimatta Toyota pystyi tarjoamaan laadukkaampia tuotteita halvemmalla kuin kilpailijansa.1. Muda tappiot. Lisäarvon lisäämiseksi tuotantoprosessin aikana erotetaan seuraavat häviöt. Muda - "jätteet" - kaikki mikä tuhlaa resursseja, mutta ei lisää arvoa. Lean valmistus tunnistaa seitsemän mudatyyppiä:
- · Ylituotanto (tuotetaan tuotteita, joita kukaan ei halua; tuotetaan enemmän tuotetta aikaisemmin tai nopeammin kuin mitä tarvitaan prosessin seuraavassa vaiheessa).
- · Varastot (kaikki ylimääräiset tuotteet tuotantoprosessiin, olivatpa ne sitten raaka-aineita, puolivalmiita tuotteita tai valmiita tuotteita)
- · Yliprosessointi (ponnistelu, joka ei tuo tuotteelle/palvelulle lisäarvoa kuluttajan näkökulmasta)
- Jätteiden liikkuminen (kaikki ihmisten, työkalujen tai laitteiden liikkeet, jotka eivät lisää lopputuotteen tai palvelun arvoa)
- · Viat ja hylkäykset (tarkastusta, lajittelua, hävittämistä, alentamista, vaihtamista tai korjausta vaativat tuotteet).
- · Odotus (töiden keskeytykset, jotka liittyvät ihmisten, materiaalien, laitteiden tai tiedon odottamiseen)
- · Kuljetus (osien tai materiaalien kuljetus yrityksen sisällä)
- 2. Pull line tuotanto. Vetotuotanto on tuotannon organisointijärjestelmä, jossa tuotantomäärät kussakin tuotantovaiheessa määräytyvät yksinomaan myöhempien vaiheiden tarpeiden mukaan (viimeisesti asiakkaan tarpeiden mukaan). Ihanteellinen on "yksittäinen virtaus", eli alkupään toimittaja (tai sisäinen toimittaja) ei tuota mitään ennen kuin loppupään kuluttaja (tai sisäinen asiakas) ei ilmoita hänelle tästä. Siten jokainen seuraava toimenpide "vetää" tuotteita edellisestä. Tämä työn organisointitapa liittyy läheisesti myös linjatasapainotukseen ja virtaussynkronointiin.3. KANBAN on japania ja tarkoittaa "signaalia" tai "korttia". Tämä järjestelmä perustuu Just-in-Time -järjestelmään - tarvittavien tuotteiden toimitus vaaditussa määrässä vaadittuun aikaan - palvelee operatiivista tuotannon hallintaa. Järjestelmän ydin on, että kaikki yrityksen tuotantoalueet, mukaan lukien lopulliset kokoonpanolinjat, toimitetaan tiukasti aikataulussa juuri sellaisella raaka-ainemäärällä, joka on todella tarpeen tarkasti määritellyn tuotemäärän rytmiseen tuotantoon. Tietyn määrän tiettyjen tuotteiden toimittamista koskevan tilauksen välittämiskeino on muovikuoressa olevan erikoiskortin muodossa oleva signaalitarra. Tässä tapauksessa käytetään valintakortteja ja tuotantotilauskorttia.
- 4. 5C-järjestelmä on tekniikka tehokkaan työpaikan luomiseen. Tällä nimityksellä tunnetaan järjestyksen, puhtauden ja kurin vahvistamisen järjestelmä. 5C-järjestelmä sisältää viisi toisiinsa liittyvää periaatetta työpaikan organisoimiseksi. Jokaisen näiden periaatteiden japanilainen nimi alkaa kirjaimella "S". Käännetty venäjäksi - lajittelu, järkevä järjestely, puhdistus, standardointi, parantaminen. Periaatteet:
- 1. LAJITTELU: erota tarvittavat esineet - työkalut, osat, materiaalit, asiakirjat - tarpeettomista, jotta jälkimmäiset voidaan poistaa.
- 2. RATIONAL SOVELTAMINEN: Järjestä rationaalisesti se, mikä on jäljellä, aseta jokainen esine paikoilleen.
- 3. PUHDISTUS: Säilytä puhtaus ja järjestys.
- 4. STANDARDOINTI: Säilytä tarkkuus suorittamalla säännöllisesti kolme ensimmäistä S-kirjainta.
- 5. PARANTAMINEN: vakiintuneiden menettelyjen tekeminen tavaksi ja niiden parantaminen. (sisällysluetteloon)
- 5. Nopea vaihto (SMED – Single Minute Exchange of Die) SMED tarkoittaa kirjaimellisesti "Suulakkeen vaihto 1 minuutissa". Konseptin on kehittänyt japanilainen kirjailija Shigeo Shingo, ja se mullisti vaihto- ja uudelleentyökalujen lähestymistavat. SMED-järjestelmän käyttöönoton seurauksena minkä tahansa työkalun vaihto ja uudelleensäätö voidaan tehdä muutamassa minuutissa tai jopa sekunnissa "yhdellä kosketuksella" ("OTED" -konsepti - "One Touch Exchange of Dies"). Lukuisten tilastotutkimusten tuloksena havaittiin, että vaihtoprosessin aikana erilaisten toimenpiteiden suorittamiseen kuluva aika jakautuu seuraavasti: materiaalien, meistien, kiinnitysten jne. valmistelu - 30% meistien ja työkalujen kiinnitys ja poisto - 5% työkalujen keskitys ja sijoitus -- 15 % koekäsittely ja säätö -- 50 % Tämän tuloksena muotoiltiin seuraavat periaatteet vaihtoajan lyhentämiseksi kymmeniä ja jopa satoja kertoja: sisäisten ja ulkoisten säätötoimintojen erottelu, sisäisten säätöjen muuntaminen. vaikutukset ulkoisiin, toiminnallisten puristimien tai täydellisten eliminointikiinnikkeiden käyttö, lisälaitteiden käyttö..
- 6. TPM (Total Productive Maintenance) -järjestelmä - Laitteiden kokonaishuolto, pääasiassa laitteiden laadun parantamiseksi, keskittyen maksimaaliseen tehokkaaseen käyttöön kattavan ennaltaehkäisevän huoltojärjestelmän ansiosta. Tämän järjestelmän painopiste on sellaisten laitevikojen ehkäisyssä ja varhaisessa havaitsemisessa, jotka voivat johtaa vakavampiin ongelmiin. TRM:ssä ovat mukana kuljettajat ja korjaajat, jotka yhdessä varmistavat laitteiden luotettavuuden. TPM:n perustana on ennaltaehkäisevän huollon, voitelun, puhdistuksen ja yleistarkastuksen aikataulun laatiminen. Tämä varmistaa sellaisen indikaattorin kuin kokonaistehokkuuden (OEE) kasvun.
- 7. JIT-järjestelmä (Just-In-Time - täsmälleen ajallaan). Se on valmistuksen materiaalihallintajärjestelmä, jossa aiemman toiminnan (tai ulkopuolisen toimittajan) komponentit toimitetaan juuri silloin, kun niitä tarvitaan, mutta ei aikaisemmin. Tämä järjestelmä vähentää jyrkästi keskeneräisen työn, materiaalien ja valmiiden tuotteiden määrää varastoissa. Just-in-time-järjestelmä sisältää erityisen lähestymistavan toimittajien valintaan ja arviointiin, joka perustuu työskentelyyn suppean valikoiman toimittajia, jotka on valittu niiden kyvystä taata korkealaatuisten komponenttien oikea-aikaiset toimitukset. Samalla tavarantoimittajien määrä vähenee kahdella tai useammalla kertaa, ja jäljellä olevien toimittajien kanssa luodaan pitkäaikaisia taloudellisia suhteita.8. Visualisointi on mikä tahansa tapa viestiä siitä, miten työ tulisi tehdä. Tämä on sellainen työkalujen, osien, säiliöiden ja muiden tuotantotilan indikaattoreiden järjestely, jossa jokainen voi ensi silmäyksellä ymmärtää järjestelmän tilan - normin tai poikkeaman. Yleisimmin käytetyt kuvantamismenetelmät ovat:
- Muotoilu
- · Värikoodaus
- Liikennemerkkimenetelmä
- · Maalimerkintä
- "se oli - siitä tuli"
- · Graafiset työohjeet
Piirustus on hyvä tapa näyttää, missä työkalut ja asennustarvikkeet tulisi säilyttää. Piirtäminen tarkoittaa kokoonpanokalusteiden ja työkalujen hahmottamista, missä niitä on tarkoitus säilyttää pysyvästi. Kun haluat palauttaa työkalun paikoilleen, ääriviivat osoittavat, missä tämä työkalu säilytetään.
Värikoodaus osoittaa, mihin tiettyihin osiin, työkaluihin, kiinnikkeisiin ja muotteisiin käytetään. Jos esimerkiksi joitain osia tarvitaan tietyn tuotteen valmistuksessa, ne voidaan maalata samanväriseksi ja varastoida samanväriseksi maalatussa varastotilassa.
Liikennemerkkimenetelmässä käytetään periaatetta osoittaa edessäsi olevat kohteet (MITÄ, MISSÄ ja missä määrin). Tällaisia merkkejä on kolmea päätyyppiä: osoittimet kohteissa, jotka osoittavat, missä esineiden tulisi olla; paikoissa kyltit, jotka osoittavat tarkalleen, mitä esineitä siellä pitäisi olla; määräosoittimet, jotka kertovat, kuinka monta tuotetta paikassa pitäisi olla.
Maalimerkintä on tekniikka, jota käytetään korostamaan jonkin paikan sijainti lattialla tai käytävillä. .Maalimerkintöjä käytetään työalueiden tai kuljetuskäytävien välisten jakoviivojen merkitsemiseen.
"Se oli" - "Siitä tuli." Työpaikan/alueen/liikkeen imago "ennen" ja "jälkeen" muutoksen osoittaa selvästi tapahtuneet muutokset, lisää työntekijöiden motivaatiota ja tukee uutta standardia. Graafiset työohjeet kuvaavat kunkin työpaikan työtoiminnot ja laatuvaatimukset mahdollisimman yksinkertaisessa ja visuaalisessa muodossa. Graafiset työohjeet sijaitsevat suoraan työpaikalla ja standardisoivat optimaalisen tavan tehdä työtä varmistaen työntekijöiden yleistämisen ja standardien noudattamisen. 9. U-muotoiset solut. Laitteen järjestely on latinalaisen U-kirjaimen muotoinen. U-muotoisessa solussa koneet on järjestetty hevosenkengän muotoon toimintajärjestyksen mukaan. Tällä laitejärjestelyllä viimeinen käsittelyvaihe tapahtuu alkuvaiheen välittömässä läheisyydessä, joten käyttäjän ei tarvitse kävellä kauas aloittaakseen seuraavan tuotantosyklin.
Pöytä. 3 Lean-periaatteille rakennetun tuotantojärjestelmän yleinen malli on esitetty kuvassa
|
||||
|
laitehallinta Autonominen palvelu |
Viestiketjun hallinta Tasaus Vedä Nopea vaihto |
Ihmisiä ja tiimityötä Valinta ja yleiset tavoitteet Henkilöstön osallistuminen ja valtuuksien delegointi Liittyvät ammatit Ongelmanratkaisu on käynnissä. sitoutunut "Miksi" - perimmäiset syyt |
Laadunvalvonta Sisäänrakennettu laatua työpaikalla Automaattinen pysäytys Vapauta mies koneesta Varoitus virheet ("Bye-eke") |
Palvelujen hallinta Joustavat työryhmät Prosessien parantaminen Itseorganisaatio Toimiston tuottavuuden hallinta |
VISUALISOINTI
- Järjestetään kaikki työkalut, osat, tuotantovaiheet ja tiedot tuotantojärjestelmän toimivuudesta siten, että ne ovat helposti nähtävissä ja jotta jokainen tuotantoprosessiin osallistuva voi arvioida järjestelmän tilan yhdellä silmäyksellä.
TRM
- (koko laitehuolto) Menetelmäsarja, jonka tavoitteena on varmistaa, että jokainen tuotantoprosessiin osallistuva kone on jatkuvasti valmis suorittamaan tarvittavat toiminnot.
VETOTUOTANTO
- Tuotannonhallintamenetelmä, jossa myöhemmät toiminnot viestivät tarpeistaan aikaisemmille toiminnoille. Vetovalmistus pyrkii estämään ylituotantoa ja toimii yhtenä kolmesta tärkeimmistä komponenteista just-in-time -tuotantojärjestelmässä.
KAIZEN
- Koko arvovirran jatkuva parantaminen kokonaisuutena tai erillisenä prosessina arvon lisäämiseksi ja hävikin vähentämiseksi.
KANBAN
- tietoväline, jonka avulla annetaan lupa tai ohjeet tuotteiden valmistukseen tai vetämiseen (siirtoon) pull-järjestelmässä. Japanista käännettynä se tarkoittaa "tagi" tai "merkki".
Jotkut alueet kärsivät ylimääräisestä kosteudesta, toiset puutteesta. Erityisen vähän sataa pohjoisen ja eteläisen tropiikin varrella sijaitsevat alueet, joilla lämpötilat ovat korkeat ja sateentarve erityisen suuri. Valtavia alueita maapallolla, joilla on paljon lämpöä, ei käytetä maataloudessa kosteuden puutteen vuoksi. Miten voimme selittää sateen epätasaisen jakautumisen? Pääsyynä on matala- ja korkeapainehihnojen sijoittaminen. Ilmakehän painevyöhykkeiden jakautuminen maan päällä. Maan pinnalla on kolme vyötä, joissa vallitsee matalapaine ja neljä vyötä, joissa vallitsee korkea paine (ks. kuva 16). Ilmakehän painevyöhykkeitä muodostuu auringon lämmön epätasaisesta jakautumisesta maan pinnalle sekä Maan pyörimisliikkeen akselinsa ympäri tapahtuvan taittovoiman vaikutuksesta. Ilma liikkuu paitsi vaakasuunnassa, myös pystysuunnassa. Voimakkaasti lämmitetty ilma päiväntasaajan lähellä laajenee, muuttuu kevyemmäksi ja siksi nousee, eli tapahtuu ilmaliikettä ylöspäin. Tässä suhteessa matalapaine muodostuu maan pinnalle päiväntasaajan lähelle. Napoilla alhaisten lämpötilojen vaikutuksesta ilma jäähtyy, raskaammaksi ja uppoaa eli tapahtuu ilmaliikettä alaspäin (ks. kuva 17). Tässä suhteessa paine Maan pinnalla lähellä napoja on korkea. Riisi. 17. Ilmakehän liikerata Yläilmakehässä sitä vastoin päiväntasaajan yläpuolella, jossa ilmaliike on vallitsevaa ylöspäin, paine on korkea (vaikka se on matalampi kuin maan pinnalla) ja napojen yläpuolella matala. Ilma liikkuu jatkuvasti korkeapaineisilta alueilta matalapaineisille alueille. Siksi päiväntasaajan yläpuolelle nouseva ilma leviää kohti napoja. Mutta Maan pyörimisen vuoksi akselinsa ympäri liikkuva ilma poikkeaa vähitellen itään eikä saavuta napoja. Jäähtyessään se painaa ja laskee noin 30 asteeseen. Samalla se muodostaa korkean paineen alueita molemmille pallonpuoliskoille. Kolmannenkymmenennen leveysasteen sekä napojen yläpuolella vallitsevat alaspäin suuntautuvat ilmavirrat. Katsotaanpa nyt painehihnojen ja sateen välistä suhdetta. Siten päiväntasaajan lähellä, matalapainevyöhykkeellä, jatkuvasti lämmitetty ilma sisältää paljon kosteutta. Kun se nousee, se jäähtyy ja kyllästyy. Siksi päiväntasaajalle muodostuu paljon pilviä ja sataa runsaasti (ks. kuva 17). Paljon sataa myös muilla maanpinnan alueilla, joilla paine on alhainen. Korkeapainehihnoissa alaspäin suuntautuvat ilmavirrat hallitsevat. Kylmä ilma, kun se laskeutuu, sisältää vähän kosteutta. Laskettaessa se supistuu ja lämpenee, minkä vuoksi se siirtyy pois kyllästymistilasta ja kuivuu. Siksi korkean paineen alueilla tropiikissa ja lähellä napoja sataa vähän (ks. kuva 17).
Albert Sadykov - yksinkertaisten päätösten tehokkuudesta liiketoiminnassa
Monet pienyrittäjien kohtaamista ongelmista ovat samanlaisia. Ja usein jonkun muun hyödyllistä kokemusta tiettyjen ongelmien ratkaisemisessa voidaan soveltaa omassa yrityksessäsi, vaikka työskenteletkin eri markkinaraolla, eri liiketoimintamallilla ja eri yleisölle. Julkaisemme säännöllisesti mielipidekolumneja toimivilta yrittäjiltä, jotka jakavat kokemuksiaan tiettyjen ongelmien ratkaisemisesta. Vieraamme tänään Permin kriisipäällikkö Albert Sadykov.
Permistä kotoisin oleva yrittäjä, kriisipäällikkö, ammatillisen asiantuntijayhteisön Experteam johtava kumppani, projektiin osallistuja "Raking – käytännölliset työkalut yrityksen selviytymiseen". Koulutus: Fysiikan tiedekunta, Permin osavaltion yliopisto. Hän perusti ensimmäisen yrityksensä 15-vuotiaana (1992).
...Kerran minut kutsuttiin erääseen rakennusyritykseen perustamaan uutta divisioonaa - rakennusten metallirakenteiden tuotantopajaa. Sain konepajan täysin toimintakuntoon kuudessa kuukaudessa, mutta tällaisten yritysten ongelmia ei saatu kokonaan hävitettyä - tuotteiden laatuongelmia ilmeni edelleen ajoittain.
Päätin kulkea normaalia ja toistuvasti testattua reittiä.
Otin käyttöön rangaistusjärjestelmän - se auttoi, mutta ei paljon.
Syötin tuotereittikartan - sinne merkittiin kaikki toiminnot tietyllä tuotteella, valmistusvaiheiden suorittamiseen kulunut aika ja mukana olevien työntekijöiden nimet. Tämä johti virheiden huomattavaan vähenemiseen - noin 30%, mutta johti myös paperien määrän kasvuun... Paperit osoittautuivat kuitenkin tärkeiksi paitsi laadun parantamisessa myös vuorovaikutuksessa asiakkaan kanssa. - tuotteen laatusertifikaatti sidottiin tähän reittilehteen, tuotantoprosessista tuli erittäin "läpinäkyvä" ja asiakkaat pitivät siitä todella. Mutta avioliittoprosentti ei silti sopinut minulle.
Päätin eräänlaiseen kokeiluun - vapautin prosessiinsinöörin tehtävistään viikoksi ja tein hänestä laadunvalvontatarkastaja - päätin nähdä tällaisen yksikön suorituskyvyn toiminnassa, varsinkin kun insinöörillä oli kokemusta sellaisesta työstä. . ”Poistuessa” sain vielä suuremman vuoren papereita ja vielä pienemmän prosenttiosuuden vikoja.
Mutta tämä ei riittänyt minulle, vaikka monissa muissa yrityksissä ehdottomasti lopetettiin tässä vaiheessa, ja havaittu vika korjattiin suoraan rakennustyömaalla, koska siellä vika useimmiten havaittiin - ja päivänvalo on parempi kuin työpaja yksi, ja tuotteet yhdistetään "livenä".
Oi, olen kyllästynyt tähän kaikkeen...
Sitten päätin valita epätyypillisen polun sellaisille tuotannoille. Kokosin työpajan ja selitin seuraavaa:
jos vika havaitaan, asiakas "ei välitä" kuka tarkalleen aiheutti vian - viallinen tuote pysyy edelleen viallisena;
jos virhe havaitaan, asiakas ei maksa rahaa koko yritykselle, ei vain virheen aiheuttajalle;
Voin palkata tarkastajia, mutta vain vähentämällä myymälätyöntekijöiden palkkarahastoa.
Siksi sanoin, että seuraavat säännöt tulevat voimaan kolmen päivän kuluttua:
jos vika havaitaan ennen kuin tuote lähtee työpajasta, kaikkia tähän tuotteeseen osallistuneita työntekijöitä rangaistaan - "uudelleenjakelun" kustannukset vähennetään heidän palkastaan;
jos rakennustyömaalla havaitaan vika, kaikki osaston työntekijät, mukaan lukien insinöörit (3 henkilöä 50 työntekijää kohti) korvaavat vahingon kaksinkertaisena, koska tämä vaikuttaa negatiivisesti yrityksen maineeseen;
En palkkaa lisää ohjaajia, vaan palautan prosessi-insinöörin tehtäviinsä.
Hän antoi yksinkertaisen suosituksen: seuraavan urakoitsijan on tarkistettava tuotteen laatu ja piirustustenmukaisuus ennen tuotteen ottamista työhön edellisiltä urakoitsijoilta. Jos vika havaitaan ajoissa, sanktioita ei sovelleta, mutta tiedot tulee kirjata tilastointia varten.
Suutuksella ei ollut rajaa, mutta minne mennä - kaikki menivät töihin.
Kolme päivää myöhemmin avioliittoon liittyvä ongelma ratkesi täysin - työntekijät osoittautuivat erinomaisiksi valvojiksi, kun he ymmärsivät, että "kaikki ovat samassa veneessä" ja että yhden henkilön "jambista" kaikki muut kärsivät taloudellisesti .
Se oli: tuotteiden virheprosentti oli noin 10%.
Nyt: vikaprosentti – 0%.
"Tämän tarinan moraali on tämä": älä monimutkaise järjestelmää, vaan yksinkertaista sitä, käytä maalaisjärkeä ja joukkueen piilotettuja kykyjä. Mitä yksinkertaisempi järjestelmä, sitä luotettavampi se on.
