CONCEPTUAL AND METHODOLOGICAL FRAMEWORK DIGITAL TRANSFORMATION MACHINE-BUILDING ENTERPRISE

Abstract

Введение. Цифровая трансформация машиностроительных предприятий направлена на получение следующих эффектов: технологической и организационной гибкости; экономии материалов; сведение к минимуму действий, не создающих добавленную стоимость; ускорение производственных процессов; повышение производительности; уменьшение затрат. Ключевым фактором цифровой трансформации являются новые бизнес-процессы и новые бизнес-модели деятельности машиностроительного предприятия, а решающим моментом - создание единой цифровой модели (цифрового двойника) проектирования, производства и управления. Основными свойствами цифрового двойника машиностроительного предприятия должны быть универсальность, интегральность, видение будущего. В настоящем исследовании разрабатывается концепция цифровой модели и методология создания цифрового двойника проектирования, производства и управления машиностроительным предприятием. Методы исследования. Концепция и методология создания единой цифровой модели проектирования, производства и управления машиностроительным предприятием базируется на результатах исследований зарубежных и отечественных ученых по проблемам производственного менеджмента. Основой исследования являются теория систем, теория управления организационными системами, теория принятия решений. При решении поставленных задачиспользовались общенаучные методы (системный анализ, системный синтез, дифференциация и интеграция, обобщение и аналогия), базовые подходы производственного менеджмента (стратегический, функциональный, процессный, ситуационный, динамический), моделирование производственных процессов, принятие решений. Результаты исследования. Разработаны теоретические и методологические основы создания единой цифровой модели (цифрового двойника) проектирования, производства и управления машиностроительным предприятием. Доказано, что цифровому двойнику на машиностроительном предприятии присущи такие свойства как универсальность, интегральность, видение будущего. Предложено операционное ядро цифрового двойника, в котором интегрированы объекты и процессы, а функции управления реализованы на единой методологической основе. Исследование информационных потоков и информационных взаимодействий между структурными подразделениями предприятия показало, что в условиях цифровой трансформации информационная система управления должна быть централизованной. Основные положения настоящего исследования апробированы в реальных заводских условиях на крупном машиностроительном заводе с разнотипным динамичным многономенклатурным производством. Полученные результаты подтвердили совпадение свойств единой цифровой модели производства и соответствующих свойств моделируемого объекта. Заключение. Настоящее исследование является развитием теории и методологии производственного менеджмента;способствует реализации национальной программы цифровой трансформации машиностроительных предприятий; создает материальные, финансовые и временные ресурсы для увеличения выпуска продукции на основе снижения потерь производства и поддержания на нормативном уровне производственных запасов; служит основанием для максимально возможной координации между участниками производственной деятельности. Introduction. The digital transformation of machine-building enterprises is aimed at obtaining the following effects: technological and organizational flexibility; saving materials; minimizing non-value added activities; acceleration of production processes; productivity increase; cost reduction. The key factor in digital transformation is new business processes and new business models for the activities of a machine-building enterprise, and the decisive moment is the creation of a single digital model (digital twin) of design, production and management. The main properties of the digital twin of a machine-building enterprise should be universality, integrity, vision of the future. In this study, the concept of a digital model and a methodology for creating a digital twin of design, production and management of a machine-building enterprise are being developed Research methods. The concept and methodology for creating a unified digital model for the design, production and management of a machine-building enterprise is based on the results of research by foreign and domestic scientists on the problems of production management. The basis of the research is the theory of systems, the theory of management of organizational systems, the theory of decision making. When solving the tasks set, general scientific methods were used (system analysis, system synthesis, differentiation and integration, generalization and analogy), basic approaches to production management (strategic, functional, process, situational, dynamic), modeling of production processes, adoption solutions. Research results. Theoretical and methodological foundations for creating a single digital model (digital twin) for the design, production and management of a machine-building enterprise have been developed. It is proved that a digital twin at a machine-building enterprise has such properties as universality, integrity, vision of the future. The operational core of the digital twin is proposed, in which objects and processes are integrated, and management functions are implemented on a single methodological basis. The study of information flows and information interactions between the structural divisions of the enterprise showed that in the context of digital transformation, the information management system should be centralized. The main provisions of this study were tested in real factory conditions at a large machine-building plant with a diverse dynamic multi-product production. The results obtained confirmed the coincidence of the properties of a single digital production model and the corresponding properties of the modeled object. Conclusion. This study is a development of the theory and methodology of production management; contributes to the implementation of the national program for the digital transformation of machine-building enterprises; creates material, financial and time resources to increase output based on reducing production losses and maintaining inventories at the standard level; serves as the basis for the maximum possible coordination between the participants in production activities.