Разработка автоматизированной информационной системы по управлению производственными процессами

Дипломная работа 38.03.05 Цифровая экономика: «Разработка автоматизированной информационной системы по управлению производственными процессами»

→ Бесплатная консультация по вашей теме: Телефон/WhatsApp/MAX: +7 (987) 915-99-32, Email: admin@diplom-it.ru, Telegram: @Diplomit

Актуальность темы дипломной работы

Актуальность темы обусловлена необходимостью цифровой трансформации производственных предприятий в условиях современной экономики. Согласно исследованию Ассоциации предприятий электронной промышленности, в 2023 году 62% российских производственных компаний столкнулись с проблемами неэффективного управления производственными процессами, что привело к снижению производительности на 20-30% и увеличению издержек. В условиях глобальной конкуренции и растущих требований к качеству продукции ручное управление производственными процессами становится неэффективным и устаревшим.

Современные производственные предприятия нуждаются в интеллектуальных системах, способных оптимизировать планирование, контроль и управление производственными процессами в режиме реального времени. Разработка автоматизированной информационной системы позволит повысить прозрачность производственных процессов, снизить простои оборудования и оптимизировать использование ресурсов. Внедрение таких систем соответствует стратегическим целям национального проекта "Производительность труда и поддержка занятости", что делает тему особенно актуальной для российской экономики Написание ВКР по методичке Московский университет имени С. Ю. Витте (МУИВ).

Цель и задачи исследования

Цель исследования: Разработка концепции и архитектуры автоматизированной информационной системы для управления производственными процессами с использованием современных технологий IoT и анализа данных.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

• Проанализировать существующие решения в области управления производственными процессами и выявить их недостатки
• Определить ключевые показатели эффективности производственных процессов и критерии их оптимизации
• Разработать модель данных для хранения информации о производственных операциях, ресурсах и показателях эффективности
• Создать алгоритмы планирования, контроля и оптимизации производственных процессов
• Разработать прототип системы и провести его тестирование на примере реального производства

Объект и предмет исследования

Объект исследования: Производственные процессы предприятия и система управления ими.

Предмет исследования: Методы и алгоритмы автоматизированного управления производственными процессами с использованием современных технологий IoT и анализа данных.

Примерный план (Содержание) работы

Структура дипломной работы будет включать следующие главы:

• Введение: Обоснование актуальности, формулировка цели и задач, определение объекта и предмета исследования
• Глава 1. Теоретические основы управления производственными процессами: Анализ современных подходов к управлению производственными процессами, стандарты и методологии
• Глава 2. Проектирование архитектуры информационной системы: Разработка модели данных, выбор технологического стека, проектирование алгоритмов управления процессами
• Глава 3. Реализация и тестирование системы: Описание реализованного прототипа, результаты тестирования, оценка эффективности
• Заключение: Итоги исследования, практическая значимость, рекомендации по внедрению
• Список использованных источников и приложения

Ожидаемые результаты и практическая значимость

В результате исследования будет разработан прототип автоматизированной информационной системы, способной оптимизировать планирование, контроль и управление производственными процессами. Система будет использовать данные с датчиков IoT для мониторинга состояния оборудования в реальном времени и алгоритмы машинного обучения для прогнозирования возможных сбоев и оптимизации производственных графиков.

Практическая значимость работы заключается в возможности внедрения разработанного решения на производственных предприятиях для повышения эффективности управления процессами. Согласно исследованиям McKinsey, использование автоматизированных систем управления производственными процессами может увеличить производительность на 15-25% и снизить простои оборудования на 30-40%. Разработанная система также может быть адаптирована для использования в различных отраслях промышленности, включая машиностроение, химическую промышленность и производство потребительских товаров.

Пример введения для дипломной работы

Современные производственные предприятия сталкиваются с необходимостью повышения эффективности управления производственными процессами в условиях растущей конкуренции и ужесточения требований к качеству продукции. По данным Национального исследовательского университета "Высшая школа экономики", в 2023 году объем инвестиций в цифровизацию российской промышленности превысил 1,2 трлн рублей, однако эффективность внедрения цифровых решений остается низкой. Большинство предприятий продолжают использовать устаревшие методы управления, что приводит к снижению производительности и увеличению издержек.

Актуальность темы обусловлена необходимостью разработки современного программного решения, способного автоматизировать процесс управления производственными процессами с использованием передовых технологий IoT и анализа данных. Существующие коммерческие решения часто не учитывают специфику российских производств и требуют значительных затрат на внедрение и адаптацию, что делает их недоступными для средних и малых предприятий.

Целью данного исследования является разработка архитектуры и прототипа автоматизированной информационной системы по управлению производственными процессами, учитывающего специфику российских предприятий и потребности различных отраслей промышленности. Для достижения цели предстоит решить ряд задач: анализировать существующие решения, разработать модель данных, создать алгоритмы оптимизации процессов и реализовать прототип системы.

Объектом исследования выступает система управления производственными процессами предприятия, а предметом — методы и алгоритмы автоматизированного управления производственными процессами. В работе будут использованы методы системного анализа, методы проектирования информационных систем, алгоритмы машинного обучения и методы тестирования программного обеспечения.

Что написать в заключении?

В результате проведенного исследования была разработана концепция и архитектура автоматизированной информационной системы по управлению производственными процессами, учитывающей специфику российских предприятий и потребности различных отраслей промышленности. В первой главе работы проведен анализ современных подходов к управлению производственными процессами и выявлены ключевые проблемы существующих решений. Было установлено, что 68% российских производственных предприятий используют упрощенные методы планирования, не учитывающие динамику производственных процессов и взаимосвязь различных операций.

Во второй главе разработана модель данных и архитектура системы, включающая модуль сбора данных с оборудования, модуль планирования производственных операций, модуль мониторинга в реальном времени и модуль аналитики. Предложенные алгоритмы оптимизации производственных процессов на основе методов машинного обучения позволяют учитывать более 15 различных параметров, включая состояние оборудования, квалификацию персонала, доступность материалов и требования к качеству.

Практическая значимость исследования заключается в возможности внедрения разработанного решения на производственных предприятиях для повышения эффективности управления процессами. Результаты тестирования прототипа на реальном производстве показали, что использование предложенной системы увеличивает производительность на 18,5% и снижает простои оборудования на 32,7% по сравнению с традиционными методами. В перспективе разработанная система может быть расширена за счет интеграции с системами управления складом и цепочками поставок, что сделает ее комплексным решением для цифровизации производства.

Примерный список источников

1. Министерство промышленности и торговли РФ. Национальный проект "Производительность труда и поддержка занятости". 2023. 210 с.
2. Петров В.С., Сидоров А.К. Цифровизация производственных процессов: современные подходы и технологии. // Журнал "Промышленные технологии". 2022. № 3. С. 112-125.
3. ГОСТ Р ИСО 22400-1-2020. Автоматизация производства. Термины и определения. М.: Стандартинформ, 2020.
4. Smith J., Johnson M. IoT-Based Production Management Systems: A Comprehensive Review. // International Journal of Production Research. 2021. Vol. 59(15). P. 4567-4589.
5. Ковалев М.А. Управление производственными процессами в условиях цифровой экономики. М.: Инфра-М, 2023. 296 с.
6. Wang Y., Chen L. Machine Learning for Production Process Optimization. // Journal of Manufacturing Systems. 2022. Vol. 64. P. 78-92.
7. Сайт Ассоциации предприятий электронной промышленности: https://apep.ru/analytics/ (дата обращения: 22.05.2024)

Полезные материалы для самостоятельного написания

• Как написать введение для дипломной работы: инструкция и пример
• 7 проверенных способов повысить оригинальность диплома
• Как подготовить killer-презентацию для защиты