VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

Введение

В отечественной практике термин «дизайн» часто считается синонимом термина «художественное конструирование». В то же время в своем исходном английском значении «дизайн» означает «проектирование» и применяется к разнообразным объектам, например, мебели, автомобилям, игрушкам, обуви и т.д. [1].

В при разработке изделий проектировщиком, дизайнером решаются следующие основные группы задач: художественные, функциональные и технологические. Эти характеристики изделий являются взаимосвязанными, изменения показателей одной группы, ведёт к изменению показателей остальных. При этом ведущими группами, на наш взгляд, являются художественная и функциональная, именно они определяют конкурентоспособность производимой продукции. Однако при выборе дизайнерских решений для проектируемого изделия изменяются и другие его характеристики: необходимые материалы для его изготовления, время производства, стоимость. Производители продукции заинтересованы в решении проблемы, как изменение дизайна объекта повлияет на основные показатели его изготовления, эта информация необходима для принятия решения о целесообразности того или иного варианта дизайнерского проекта, его эффективности.

Несомненно, что получить ответ на этот вопрос в короткие сроки без применения информационных систем и технологий очень сложно, а иногда и невозможно. Поэтому рассмотрение проблемы влияния дизайна изделий на процессы и показатели управления подготовкой его производства, а также информационная поддержка решения задачи является актуальным.

1. Цели, задачи, актуальность исследования

Цель работы – исследование роли дизайна изделий при информационной подготовке его производства. Разработка концепции и прототипа адаптивной под дизайн изделия информационной управляющей системы подготовки его производства.

Задачи:

1. Исследование роли дизайна изделия в подготовке производства различной отраслевой направленности.

2. Разработка и моделирование процесса подготовки производства с ключевым этапом – дизайн изделия.

3. Проектирование ИС управления подготовкой производства изделия, адаптивной под его дизайн.

4. Создание прототипа ИС управления подготовкой производства изделия, адаптивной под его дизайн.

2. Обзор подходов к роли дизайна изделия в процессе подготовки производства

Рассматривая вопрос роли дизайна изделия как фактора управления информационной подготовкой его производства, на стадии разработки подходов к решению задачи необходимо проведение обзора различных решений специалистами различных предприятий, отраслей. Обзор и анализ подходов проводился с использованием информационных ресурсов всемирной паутины.

Большинство производителей при проектировании которых требуются дизайнерские решения, отмечают важность роли дизайна при создании конкурентоспособной продукции, однако далеко немногие готовы поставить дизайнера к управлению информационной подготовкой его производства.

Лидирует в решении рассматриваемого вопроса о «первенстве» дизайнера модельная сфера, а именно дизайн одежды. Здесь дизайнерам нет равных: все, как один, утверждают, что главный фактор производства – дизайнер. Естественно, что каждое действие дизайнера в этой сфере вызывает ощутимые влияние на все последующие этапы, операции и процессы [4].

Большое количество статей посвящено тому, что руководящие должности многих фирм и корпораций часто занимают дизайнеры, однако дальнейшую свою деятельность они редко связывают с первоначальным поприщем. Так, например, главой дизайн-центра Hyundai в США является бывший дизайнер BMW [5].

Часть источников констатирует, что действительно дизайн становится фактором управления информационной подготовки производства изделия. Однако, такой подход рассматривается лишь в случае, когда дизайнер является и руководителем, и исполнителем.

На сайте дизайн-студии [6] рассматривается концепция её развития по двум направлениям. Во-первых, это развитие дизайн-студии, которая в свою очередь подразделяется на отдел дизайна и отдел макетирования. Здесь работа дизайнера разделяется на собственно дизайн и сборку, или вёрстку. Отметим, что здесь работа дизайнера не ограничивается созданием лишь внешнего вида продукции. Второе направление развития дизайн-студии – это создание лаборатории дизайн-исследований. В этом случае направление рассматривается как «направление коммуникаций в русло выделения компании среди себе подобных». Такой подход, конечно, не полностью вписывается в исследуемую тему, однако рассмотрение «выхода» деятельности дизайнера за привычные рамки, представляет некоторый интерес.

Существуют научные подходы, рассматривающие дизайн как творческий метод в процессе художественно-технического проектирования новых изделий [2], исследуются и разрабатываются методологические подходы к дизайну [3].

Анализ источников по различным подходам к дизайну изделий позволил установить отсутствие исследований роли дизайна изделия при подготовке его производства, разработке информационных автоматизированных систем управления этими процессами.

3. Анализвозможных потребителей ИСУ подготовки производства продукции различной отраслевойнаправленности

В век информационных компьютерных технологий высока динамика развития многих отраслей промышленности. Постоянно возрастают и потребности людей в новых, модернизированных товарах, которые не только удобны, функциональны в использовании, но и красивы. Эти факторы в совокупности стимулируют к созданию новых программных продуктов, способствующих улучшению, облегчению и ускорению производства качественных товаров.

Однако, несмотря на большое разнообразие автоматизированных программ на отечественном рынке, практически отсутствуют информационные системы российских разработчиков, позволяющие рассчитать в кратчайшие сроки основные показатели, позволяющие потребителю и производителю принять решение о заказе товара с учётом пожеланий заказчика, с рассмотрением различных вариантов дизайнерских решений. Оценка сроков выполнения изделия, расчёт цены, и, конечно же, визуализация заказываемой продукции позволят в полной мере удовлетворить потребности заказчика.

Возможность использования зарубежных интегрированных информационных систем для решаемой задачи весьма проблематично в силу их дороговизны и многофункциональности.

На стадии анализа и оценки возможности такой реализации и разработки информационной управляющей системы целесообразно исследовать в каких областях промышленности и в какой степени был бы востребован подобный программный продукт.

В первую очередь можно рассмотреть лёгкую промышленность, которая включает в себя несколько подотраслей: текстильную, швейную, галантерейную, кожевенную, меховую и обувную. Анализ особенностей дизайна изделий этих отраслей позволил сделать вывод, что такая программа широко использовалась бы, и прежде всего, в обувной промышленности. Это объясняется следующим. На сегодняшний день существует огромное количество фасонов обуви, на разных фабриках, и, естественно, себестоимость производства каждого дизайнерского решения модели различна, т.к. применяется широкий диапазон материалов, и фасонов, размеров, цветов и т.п.. Поэтому дизайнерам, технологам, экономистам, логистам и другим специалистам, участвующим в подготовке производства и его реализации, приходится решать множество проблем и задач, что в свою очередь значительно повышает затраты на изготовление продукции. Наличие информационной поддержки при решении таких вопросов помогло бы свести к минимуму все затрачиваемые ресурсы предприятия.

Производство мебели, как одно из ведущих производств во многих регионах страны, осуществляется по схожим процессам, что и обувная промышленность. Особенностью является то, что в этой сфере большинство компаний ориентируются не на оптовый выпуск продукции, а на частных заказчиков. Такое производство, чтобы оставаться конкурентоспособным на рынке продукции, нуждается не только в минимизации выполняемой работы при подготовке производства, но и в возможности максимально быстрого предоставления информации потребителю о сроках и цене заказываемого изделия с учётом всех пожеланий заказчика по дизайну мебели и выбранным материалам. Однако рассчитать такие характеристики изделия в течение небольшого количества времени без информационной поддержки очень сложно.

Машиностроение делится на следующие подотрослевые группы: тяжёлое машиностроение, общее машиностроение, среднее машиностроение, точное машиностроение, производство металлических изделий и заготовок, ремонт машин и оборудования. В свою очередь они состоят из таких подотраслей, как подъёмно-транспортное, железнодорожное машиностроение, судостроение, авиационная промышленность, энергомашиностроение, автомобильная промышленность, производство технологического оборудования по отраслям и др. И в каждой из подотрасли значительную роль играет дизайн выпускаемой продукции, с оценкой затрат различных ресурсов по её производству. На предприятиях, производящих бытовую технику (микроволновые печи, холодильники, стиральные машины, электрочайники, микроволновые печи и др.) роль дизайна этих изделий трудно переоценить.

Следующей в списке отраслей можно рассмотреть изделия стекольной промышленности, которая в наше время переживает бурное развитие. Оконное, армированное, узорчатое, профильное, полированное стекло, стеклоблоки,| коврово-мозаичная плитка, бутылки, сортовая посуда – всё это виды стекольной продукции, имеющие различный дизайн и, следовательно, затраты по производству. При этом стекольная промышленность занимается как оптовым, так и розничным производством, что ещё больше усложняет задачу по расчёту производственных затрат.

Наряду со столь масштабными производствами, есть ряд предприятий меньших по масштабу и объёмам производства, но не менее нуждающихся в подобном программном продукте, примером могут служить предприятия, производящие канцелярские товары. Многообразие видов, производимых изделий, в этих компаниях сильно усложняет работу персонала, что существенно повышает затраты.

В этом ряду можно назвать и очень востребованное направление бизнеса: дизайн интерьеров. Именно в этом производстве огромную роль играет визуализация конечного результата дизайнерского проекта, т.к. данный критерий является основным и главным при расчёте затрат на реализацию. Расчёт цены и времени выполнения заказа и информирование об этом заказчика в короткие сроки является здесь одним и главных факторов наличия большой клиентской базы.

На основании приведённого анализа можно сделать вывод, что программный продукт, использование которого позволило бы оценить различные варианты дизайна изделий по критериям: себестоимости, срокам выпуска продукции, оценки наличия требуемых заказчиком материалов с визуализации вариантов дизайна для быстрого принятия решений по выбору лучшего варианта, пользовался бы немалым спросом.

4 Модели процесса подготовки производства с учётом дизайна изделия

На этапе проектирования информационной системы важным этапом, исключающим ошибки в системе является моделирование процессов, отражающих все этапы, операции, исполнителей, инструменты, информационные потоки. Моделирование процессов осуществляется в тех или иных стандартах. Популярным является семейство стандартов IDEF.

На рисунке 1 представлена модель процесса подготовки производства с учётом дизайна, выполненная в стандарте IDEF 0, описывающая все необходимые этапы процесса, их последовательность, исполнителей каждого этапа и используемые модули информационной системы.

На рисунке 2 показана модель того же процесса в стандарте IDEF 3, описывающая сценарии процесса и условия их выполнения.

 

Рисунок 2 – IDEF 3-модель процесса подготовки производства с учётом дизайна изделия

 

5 Характеристика должностей и функций в ИСУ подготовки производства продукции

Для проектирования информационной системы управления производством продукции необходимо оценить пользователей системы (должности) и их функции в процессе (таблица 1).

Таблица 1 - Должности и функции в ИСУ подготовки производства продукции

Должность	Функция
Дизайнер	Дизайнер является ключевым специалистом в системе, т.к. от его решений зависят все остальные показатели изделия и процесса. Диза́йн (англ. design замысел, план, намерение, цель и от лат. designare отмерять, намечать) — творческая деятельность, целью которой является определение формальных качеств промышленных изделий. Эти качества включают и внешние черты изделия, но главным образом те структурные и функциональные взаимосвязи, которые превращают изделие в единое целое, как с точки зрения потребителя, так и с точки зрения изготовителя. Дизайн стремится охватить все аспекты окружающей человека среды, которая обусловлена промышленным производством. Объектом дизайна может стать практически любое новое техническое промышленное изделие в любой сфере жизнедеятельности людей.
Конструктор	Конструктор получает от дизайнера основную идею разработки, после чего начинается процесс проектирования, разработки трёхмерных моделей продукции, расчёт параметров изделия, создание вариантов решений. После одобрения дизайнером построенных моделей проектировщик рассчитывает необходимые объёмы материалов, осуществляет проектирование раскроя материалов. По одобренной дизайнером и заказчиком модели выполняется чертёж изделия. Данные о материалах передаются логистам для оценки их наличия на складе или возможности заказа.
Технолог	Технолог при проектировании технологического процесса выбирает оборудование для производства изделия, назначает оптимальные режимы обработки, основные методы контроля качества, ведёт технологическую документацию. Полученные данные используются при расчёте себестоимости изделия и времени выполнения заказа и передаются специалистам, реализующим эти задачи.
Экономист	В системе задача экономиста рассчитать все необходимые на производство продукции затраты, рассчитать возможную цену и прибыль. Экономист может реализовать автоматизированный расчёт времени выполнения заказа с его оптимизацией.
Логист	Логист занимается планированием закупок, управлением движения и контролем за поставками материалов, комплектующих и готовой продукции, поиском поставщиков необходимых под заказ материалов по приемлемым ценам.
Плановик	Плановик с использованием ПО рассчитывает и оптимизирует сроки выполнения заказа
Менеджер	Ведёт переговоры с заказчиком, заключает договор на изготовление продукции, контролирует выполнение процесса

6 Обзор программных продуктов

На первом этапе реализации процесса необходимо применение CAD-систем, которые обеспечат решение всех задач этапа. Рассмотрим некоторые из систем, имеющихся на российском рынке.

CAD-система КОМПАС- один из лидирующих российских продуктов. CAD-система, предназначенная для широкого спектра проектно-конструкторских работ, лёгкая в освоении, удобная в работе и при этом имеющая стоимость, приемлемую для комплексного оснащения российских предприятий, в том числе средних и малых. Позволяет осуществлять двумерное проектирование и конструирование, быструю подготовку и выпуск разнообразной чертёжно-конструкторской документации, создание технических текстово-графических документов.Разработчик - Аскон, Россия [7]. CAD-система bCAD - программный проект, направленный на разработку новых технологий 3D графики и САПР, а также программ для 2D эскизирования и точного черчения, 3D моделирования и фотореалистичного тонирования, программная система 3D моделирования и визуализации для PC. bCAD спроектирован и разработан как универсальное рабочее место проектировщика, позволяющее производить широкий спектр работ в сквозном режиме - от чертежа к объёмной модели и наоборот - от трёхмерного представления к плоским проекциям: для исполнения технической документации, соответствующей требованиям стандартов, для получения реалистичных изображений, подготовки данных для расчётных систем. Сочетает в себе CAD, 3D моделирование и фотореалистичную визуализацию. Разработчик - ProPro Group, Новосибирск [8]. CADRA - система двумерного проектирования и черчения для машиностроения. Разработчик - SofTECH, Inc., США.[9]

CADkey - 3D графический пакет для проектирования, твёрдотельного, поверхностного и каркасного моделирования, визуализации и документирования простых и сложных деталей и сборочных единиц. Разработчик - Baystate Technologies, США [10].

T-flex – параметрическая CAD-система, позволяющая моделировать, проектировать технические объекты любой сложности, осуществлять автоматизацию раскроя материалов, их расчёт [11].

Для проектирования технологического процесса нужно использовать следующие CAM – системы:

PEPS -CAM - система, автоматизированная подготовка фрезерной, токарной, лазерной, электроэрозионной обработки деталей. Разработчик - Camtek Ltd., Великобритания [12].

СПРУТ - Система технологического проектирования. Разработчик - АО "Спрут-Технология", г.Набережные Челны, Россия[13].

EUCLID3 - САПР высокого уровня EUCLID, охватывающая все этапы проектирования, разработана фирмой MATRA DATAVISION, с оборотом более 10 миллиардов долларов США. Фирма занимается разработкой, продажей и сопровождением программного обеспечения CAD/CAM/CAE/PDM и программной среды для создания приложений. Основные продукты фирмы имеют торговые марки: EUCLID, PRELUDE, CAS.CADE. Они предназначены для таких областей, как авиация, космос, автомобилестроение, оборона, электромеханика, промышленный дизайн, атомное машиностроение, инжиниринг, производство товаров широкого потребления и др. Разработчик - MATRA DATAVISION, Франция. В связи со входом компании MATRA Datavision в консорциум EADS (контрольный пакет акций которого имеет владелец MATRA Datavision Жан-Люк Лагардер) компания стала называться EADS MATRA Datavision [14].

Pro/ENGINEER - Система высокого уровня, САПР для единого цикла проектирование-производство. Программный комплекс Pro/ENGINEER охватывает весь цикл "конструирование - производство" в машиностроении. Во всем мире более 16000 компаний используют программные продукты фирмы РТС для сокращения длительности сквозных проектно-производственных циклов, оптимизации инженерных процессов и улучшения качества продукции. Ядро Pro/ENGINEER использует уникальную по своим возможностям технологию -- Proven Technology, основанную на граничных представлениях Разработчик - Parametric Technology Corporation, США [15].

На рынке информационных систем есть технологии, которые совмещают в себе как CAD, так и CAM системы. К таким системам относятся:

Power Solutions/

Семейство продуктов Power Solutions охватывает все этапы производственного цикла:- PowerShape - Система трёхмерного моделирования.- PowerMILL - Мощнaя и пpостaя в использовaнии aвтономнaя системa aвтомaтической подготовки упpaвляющих пpогpaмм для 3/4 кооpдинaтной фpезеpной обpaботки нa любом стaнке с ЧПУ изделий, спpоектиpовaнных в любой CAD-системе.- CopyCAD - система преобразования данных, полученных с координатно-измерительной машины, в компьютерную поверхностную модель.- PowerINSERT - пакет для контроля точности с помощью 3-координатных измерительных машин.- ArtCAM Pro - пакет для создания объёмного рельефа на базе плоского рисунка и создания управляющих программ для его мехобработки.- DUCT 5 - CAD/CAM - система, позволяет проводить моделирование, черчение и подготовку управляющих программ для станков с ЧПУ. Разработчик - DELCAM Plc., Великобpитaния [16].

HyperMILL

Пакет, позволяющиё реализовать завершающее технологическое звено в сквозной CAD/CAM/CAE-технологии - подготовка управляющих программ для станков с ЧПУ и изготовление изделий. Разработчик - Open Mind Software Technologies GmbH, Германия [17]. Для расчёта себестоимости изделия можно использовать ПО «1с: Предприятие» [18]. Расчет себестоимости — это подведение итога работы по управлению затратами предприятия в течение отчетного периода.

Функционал управления затратами решает следующие задачи:

• учет фактических затрат отчетного периода в необходимых разрезах в стоимостном и натуральном измерении;

• оперативный количественный учет материалов в незавершенном производстве;

• учет фактических остатков незавершенного производства на конец отчетного периода в необходимых разрезах;

• учет брака в производстве и на складах;

• расчет фактической себестоимости выпуска за период основной и побочной продукции — неполной и полной производственной себестоимости и фактической полной себестоимости реализации продукции, в том числе расчет себестоимости выпуска продукции у переработчиков;

• расчет себестоимости выпуска в течение месяца по документам выпуска — по прямым затратам или по плановой себестоимости;

• учет переработки давальческого сырья;

• предоставление отчетных данных о порядке формирования себестоимости;

• предоставление данных о структуре себестоимости выпуска.

Себестоимость готовой продукции (услуг) и полуфабрикатов рассчитывается в конце месяца регламентным документом "Расчет себестоимости выпуска".

Для планирования сроков изготовления следует использовать программу Microsoft Project. Microsoft Project создан, чтобы помочь менеджеру проекта в разработке, распределении ресурсов по задачам, отслеживании прогресса и анализе объёмов работ. Microsoft Project создаёт расписания. Расписания могут быть оставлены с учётом используемых ресурсов. Цепочка визуализируется с использованием диаграммы Ганта.

Под маркой Microsoft Project доступны сразу несколько продуктов и решений:

• Microsoft Project Standard — однопользовательская версия для небольших проектов

• Microsoft Project Professional — корпоративная версия продукта поддерживающая совместное управление проектами и ресурсами, а также управление портфелями проектов с помощью Microsoft Project Server.

• Microsoft Project Web Access — Web-интерфейс для отчетности о выполнении задач, а также просмотра портфелей проектов

• Microsoft Project Portfolio Server — продукт для отбора проектов для запуска на основе сбалансированных показателей

Корпоративная редакция Microsoft Project вместе с методикой внедрения на базе Microsoft Solution Framework составляет решение по управлению проектами от корпорации Microsoft под названием Microsoft Enterprise Project Management Solution (MS EPM).

Для планирования поставки материала, используются логистические системы.В зависимости от отраслевой специализации промышленных компаний существуют логистические системы машиностроительных предприятий, металлургических заводов, строительных предприятий, предприятий химической промышленности и т.д. [19].

В качестве интегрирующей ИС может быть использована разработка российских учёных ПК «Cobra++», разработчик ЗАО «Регул+» г. Санкт-Петербург, использующая новую технологию проектирования ИС - адаптивно-визуальную и позволяющая проектировать ИС без программистов [20].

Таким образом,в ходе проведённых исследований установлено, что при производстве конкурентоспособной продукции всё в большем количестве отраслей промышленности ключевая роль принадлежит дизайнеру. От решения дизайнера на стадии проектирования изделий зависят все основные показатели его производства: выбор поставщиков материалов, стоимость, время изготовления продукции. Повысить конкурентоспособность и эффективность деятельности предприятия можно на основе представления выбора заказчику вариантов дизайнерских решений заказываемого изделия. В этом случае задача по расчёту показателей производства многократно усложняется.

Решить проблему можно с использованием современных ИТ и ИС. Однако комплексной ИС, отвечающей поставленным целям и требованиям на отечественном рынке нет. Поэтому для реализации поставленной задачи необходимо проектирование и создание прототипа ИС управления подготовкой производства изделия, адаптивной под его дизайн.

Список источников

1 Кулеева Л.М., Михайлов С.М. "Основы дизайна", Изд-во: Новое знание. - 1999. 239 с.

2 www.studyfashion.iqconsultancy.ru

3. http://www.drive.ru/business/2011/12/27/4547485.html

4http://www.ra-kbr.ru/

5Селезнев А.А. Решение технологических задач в методах создания средовых объектов дизайна. Автореферат дисс. на соискание уч.ст. к.т.н., 2006, 210 с. 6 ЩедровицкийГ.П.Наука и методология науки дизайна (Основные области теоретического исследования дизайна)

1. http://kompas.ru/

2. http://www.propro.ru

3. http://www.softech.com

4. http://www.cadkey.com

5. www.tflex.ru

6. http://www.camtek.co.uk

7. http://www.sprut.ru

8. http://www.eads.matradatavision.com

9. http://proe.ru/

10. http://www.delcam.ru

11. http://www.openmind.de

12. www.1c.ru/

13. http://www.logsystems.ru/articles/logistic-systems

14. www.scregul.ru

 

 

 

Код для цитирования: Скопировать