Транзистор — пожалуй, одно из самых значимых изобретений XX столетия. Именно оно повлекло за собой создание полупроводников и в последствии привычных нам сейчас микросхем. Нашу жизнь уже невозможно представить без электронных систем, они проникли во все отрасли современного рынка — энергетику, транспорт, связь, здравоохранение. Пожалуй, ни одна отрасль уже не сможет эффективно без них функционировать. Какие бы задачи не ставились: масштабирование приборов, повышение производительности и т. д., полупроводниковая промышленность каждый раз решает любую проблему. Микроэлектронная промышленность — ключевая, стратегически наиважнейшая отрасль для всех стран мира. Ее доля составляет ~3,5 % от мирового ВВП. В России, в частности, была разработана и выполняется государственная программа «Развитие электронной и радиоэлектронной промышленности на 2013–2025 годы». Согласно программе, в самое ближайшее время планируется освоение 45 нм технологии производства, а к 2025 планируется освоение 10 нм технологии.
Проблема, рассматриваемая в данной работе — повышенные производственные издержки, вызванные сбоями в работе оборудования и систем снабжения производства сырьем по различным причинам, которые нельзя отследить удаленно — превышение количества частиц в воздухе, изменение температуры, влажности, отказ систем подачи производственных газов, остановка нейтрализации химических отходов, отказ систем увлажнения и умягчения воздуха, остановка создания ультрачистой воды и т. д. Все эти проблемы в свою очередь отражаются на качестве выпускаемой продукции, а также на простаивании производства в целом. Опыт современных промышленных микроэлектронных предприятий показывает, что единственным и эффективным методом является внедрение системы промышленной автоматизации; в данном случае создание системы интеграции обслуживающего оборудования и технических систем с возможностью частичного удаленного управления.
1. Системы промышленной автоматизации
В узком смысле, информационная инфраструктура предприятия представляет собой программно-аппаратный комплекс, который предназначен для обеспечения различных внутренних и внешних процессов организации. В настоящее время под информационной инфраструктурой понимается не только локальная сеть, состоящая из автоматизированных рабочих мест сотрудников предприятия, сетевого и серверного оборудования, но также телефонная сеть и системы жизнеобеспечения офиса.
Рис. 1. Концепция построения информационной инфраструктуры предприятия на основе концепции «тотальной интеграции».
В данном случае нас интересует нижний уровень этой концепции, а именно системы промышленной автоматизации. Автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУ ТП) — группа решений технических и программных средств, предназначенных для автоматизации управления технологическим оборудованием на промышленных предприятиях. Может иметь связь с более общей автоматизированной системой управления предприятием (АСУП). Под АСУ ТП обычно понимается целостное решение, обеспечивающее автоматизацию основных операций технологического процесса на производстве в целом или каком-то его участке, выпускающем относительно завершённое изделие. Понятие «автоматизированный», в отличие от понятия «автоматический», подчёркивает необходимость участия человека в отдельных операциях, как в целях сохранения контроля над процессом, так и в связи со сложностью или нецелесообразностью автоматизации отдельных операций.
2. Концепция жизненного цикла системы интеграции обслуживающего оборудования
При создании сложных систем, подобных рассматриваемой, требуется четкое понимание жизненного цикла системы.
Для декомпозиции ЖЦ требуется разложить модель ЖЦ на взаимосвязанные стадии, которые будут объединены в единую систему. Тогда, при управлении ЖЦ нашей целевой системы, можно будет выделить последовательность различных проектов, которые влияют на целевую систему на каждой стадии (рис. 2).
Рис. 2. Проекты в полном жизненном цикле целевой системы
Перед каждым этапом ЖЦ создается или преобразуется виртуальная система. Она становится физической по мере такого, как система создает реальный продукт, который может быть использован на последующих стадиях ЖЦ. Так, изначально создается первая версия последующей целевой системы — виртуальная система возможностей, которая должна удовлетворять установленным требованиям (рис. 3). На основе первой версии создается вторая — система потребностей, которая отражает функциональные запросы к будущей целевой системе. В свою очередь на ее основе создается третья версия системы — система функций, которая отражает функционал, доступный после введения в работу целевой системы, и т. д. Конечной системой будет являться система извлеченных уроков.
Рис. 3. Преобразования на протяжении жизненного цикла
На момент подготовки доклада работа по разработке системы интеграции обслуживающего оборудования находится на этапе разработки. А именно — сформирована система требований, отражающая функциональные запросы, которые диктуются необходимыми возможностями по контролю и управлению обслуживающим оборудованием.
3. Структура команды на этапах разработки, производства и ввода в эксплуатацию
Эффективная работа управляющего и команды проекта являются залогом успешной реализации проекта. Рассмотрим некоторые вопросы, связанные с взаимоотношениями между людьми в зависимости от ролей, которые они выполняют при реализации проекта, а также организационные структуры предприятий, реализующих подобные проекты.
Подобные проекты обычно выполняются различными специализированными предприятиями, количество и состав которых изменяются от проекта к проекту. Предприятия являются свободными хозяйствующими субъектами, организационно не зависящими друг от друга в процессе реализации проекта. Действия всех этих предприятий объединяет замысел — реализация проекта.
От правильного выбора состава участников зависит эффективность управления проектом. Несмотря на многообразие исполнителей и заинтересованных лиц, можно представить общий состав участников и схему взаимодействия между ними (рис. 4).
Рис. 4. Структура команды вовлеченной в создание системы
Заключение
Основываясь на приведенной выше исследовательской работе, мной был разработан документ (приложение А) “Request for quotation for Manufacturing Execution System” (“Запрос цены на систему интеграции вспомогательного производства”).
Новизна данной работы заключается в применении новых научных методов системного инжиниринга, применении концепции жизненного цикла сложных технических систем.
При выполнении данной работы были сформированы исходные требования к системе. Основываясь на применяемом оборудовании, был разработан структурный состав системы и были исключены взаимосвязи между различными видами оборудования. Для систем, уже обладающих контроллерами, были выявлены интерфейсы для подключения, для еще не обладающих контроллерами были подобраны подходящие ПЛК. Были описаны требуемые функциональные возможности для всех элементов системы с указанием типов реализации. Были разработаны система и карта проверки работоспособности установленной системы для этапа ввода в эксплуатацию. Следующим этапом согласно концепции жизненного цикла сложных технических систем, которая была проведена выше, будет является этап разработки и ввода в эксплуатацию.
Литература:
- Захарова И. Б. Физические основы микро- и нанотехнологий. — Санкт- Петербург: Издательство Политехнического университета,2010. –201 с.
- Инновационный менеджмент: Учебник для вузов / С. Д. Ильенкова, Л. М. Гохберг, С. Ю. Ягудин и др.; Под ред. Проф. С. Д. Ильенковой. — 2-е изд., М.: ЮНИТИ-ДАНА, 200. — 343 с.
- Сейсян Р. П. Нанолитография в микроэлектронике // Журнал технической физики. ‒ 2011.No8 ‒12 дек.
- Управление инновационными проектами: учебное пособие / Г. Э. Ганина, С. В. Клементьева. — Москва: Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2014. — 36 с.
- Управление проектами: Учебное пособие. — 2-е изд. — М.: Изд-во АСВ; Спб.: СПбГАСУ, 2006.
- Фалько С. Г., Иванова Н. Ю. Управление нововведениями на высокотехнологичных предприятиях: Учебник. — М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2007. — 256 с.
- Lercel M. // Future Fab. Int. 2009. N 28.
- Troxler Peter. Libraries of the Peer Production Era // Open Design Now. Why Design Cannot Remain Exclusive. — Bis Publishers, 2011. — ISBN 978–90–6369- 25
