автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.23, диссертация на тему:Совершенствование процессов управления качеством наукоёмкой продукции на основе применения технологий информационной поддержки жизненного цикла

005009586

Ефремов Алексей Юрьевич

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ НАУКОЁМКОЙ ПРОДУКЦИИ НА ОСНОВЕ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ ПОДДЕРЖКИ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА

Специальность 05.02.23 - Стандартизация и управление качеством продукции

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

о о ?.Н8 2012

Санкт-Петербург — 2011

005009586

Работа выполнена в Балтийском государственном техническом университете «ВОЕНМЕХ» им. Д.Ф. Устинова, г. Санкт-Петербург.

Научный руководитель —

Официальные оппоненты: —

кандидат технических наук Бабаев Сергей Александрович доктор технических наук, профессор Чёрненькая Людмила Васильевна

кандидат технических наук, доцент Шкарпет Вячеслав Эрикович

Ведущая организация —

Закрытое акционерное общество «Научно-производственный центр «Аквамарин»

Защита состоится « заседании диссертационного

02-_ 20^ г. в часов на

совета Д 212.010.03 при Балтийском

государственном техническом университете «ВОЕНМЕХ» им. Д.Ф. Устинова по адресу: 190005, Санкт-Петербург, ул. 1-я Красноармейская, д. 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан января 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д 212.010.03

Петров Ю.В.

Общая характеристика работы

Актуальность исследования:

Диссертационная работа посвящена решению ряда проблем внедрения компьютерных технологий в интегрированную информационную среду предприятия, выпускающего наукоёмкую продукцию, с целью совершенствования процессов управления её качеством на различных стадиях жизненного цикла.

Для обеспечения оперативного управления качеством продукции руководство организации (промышленного предприятия) должно своевременно получать информацию о производственных процессах с различных этапов жизненного цикла. На эффективность принимаемых решений существенно влияет применение современных информационных технологий. В настоящее время для управления данными, ориентированными на решение задач, возникающих в процессе функционирования систем менеджмента качества (СМК), разработан ряд программных продуктов (Business Studio, Attestator, «АБ:Управление качеством 8» и др.). Наряду с имеющимися неоспоримыми достоинствами этих систем, они несколько отделены от процесса производства конечной продукции, на которую они и должны быть ориентированы. Данные о продукции и процессах требуется рассматривать совместно, поскольку продукция согласно ГОСТ Р ИСО 9001-2008 является результатом процесса. В связи с этим следует обратить внимание на возможности технологий информационной поддержки жизненного цикла изделий (ИПИ-технологий), которые включены в перечень критических технологий для создания перспективных видов вооружения, военной и специальной техники (ВВСТ) в соответствии с указом Президента РФ от 7 июля 2011 г. № 899 «Об утверждении приоритетных направлений развития науки, технологий и техники в Российской Федерации и перечня критических технологий Российской Федерации». Актуальность внедрения методологии ИЛИ на отечественных предприятиях отражена в федеральных целевых программах по развитию многих наукоёмких отраслей промышленности, в том числе радиоэлектроники, гражданской морской техники, судостроительной промышленности и др.

Применение ИПИ-технологий оправдано, в первую очередь, для предприятий, на которых реализован сквозной цикл проектирование -техническая подготовка производства - производство. К ним относятся предприятия, выпускающие наукоёмкие изделия, в том числе ВВСТ. Предприятия оборонно-промышленного комплекса (ОПК) имеют особое значение для обеспечения безопасности страны, кроме того, данная отрасль представляет интерес с точки зрения её традиционной инновационной направленности, а также наличия единой нормативно-правовой базы.

В последние годы ужесточились требования к участию в выполнении государственного оборонного заказа (ГОЗ): предприятиям необходимо иметь сертифицированную СМК, в рамках функционирования которой следует применять средства информационной поддержки процессов обеспечения качества продукции военного назначения. При этом остро встаёт проблема, с ^ которой уже столкнулись многие предприятия при внедрении стандартов ИСО^ А

9001 версий 2001 и 2008 года, а именно: адаптация уже функционирующего предприятия к требованиям этих стандартов. Особенно тяжело этот процесс проходит на отечественных предприятиях, организационная структура которых исторически была ориентирована на функциональный подход, а стандарты ИСО серии 9000 - на процессный и системный подходы.

Одновременно с этим следует отметить, что идея процессного подхода, являющегося основой создания СМК, заложена и в методологию ИЛИ. Поэтому применение данной методологии для информационной поддержки задач менеджмента качества (ИП МК) и реинжиниринга бизнес-процессов является целесообразным и обоснованным, несмотря на недостаточно широкое освещение вопросов практического применения конкретных систем. При этом системы ИЛИ требуют доработки в части реализации в них методов управления качеством на различных стадиях жизненного цикла изделий (ЖЦИ). В частности, одним из направлений проведения прикладных научных исследований по федеральной целевой программе «Национальная технологическая база» на 2007-2011 годы являются исследования и разработка компьютерных технологий менеджмента качества наукоемкой продукции, обеспечивающих минимизацию потерь времени и средств на устранение дефектов продукции в процессе производства и эксплуатации.

В связи с вышеизложенным решение научно-прикладной проблемы, рассматриваемой в диссертации, является актуальным.

Цель работы:

Целью работы является улучшение процессов управления качеством наукоёмкой продукции на основе применения современных информационных технологий.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1) провести анализ современных подходов в области информационной поддержки СМК и ИПИ-технологий, применяемых для обеспечения качества наукоёмкой продукции;

2) провести анализ классов систем ИПИ с целью оценки их применимости для управления качеством наукоёмкой продукции;

3) разработать математические модели и методику их применения для анализа структуры и взаимодействия процессов СМК в условиях постоянных изменений внешней и внутренней среды;

4) реализовать предложенные математические модели и алгоритмы на программном уровне, а также ассоциировать их с системой ИПИ;

5) подтвердить корректность разработанных математических моделей и алгоритмов по результатам практического применения.

Объект исследования:

Объектом исследования является система менеджмента качества производственного предприятия, изготавливающего наукоёмкую продукцию.

Предмет исследования:

Предметом исследования является структура и взаимодействие процессов СМК, подверженные постоянным корректировкам в связи с изменениями внешней и внутренней среды.

Методы исследования:

В работе использованы методы наблюдения, измерения, системного анализа и синтеза, математический аппарат теории графов, методы объектно-ориентированного программирования, методология функционального моделирования IDEF0.

Достоверность научных результатов:

Достоверность научных результатов исследования подтверждена сходимостью теоретических и экспериментальных данных, применением перспективных методов моделирования, решением конкретных производственных задач.

Научная новизна:

• предложена математическая модель, позволяющая проводить описание и анализ структуры и взаимодействия процессов СМК;

• разработана методика применения теории ориентированных графов для адаптации процессов СМК предприятия к изменяющимся условиям внешней и внутренней среды;

• создано реализующее предложенную методику программное средство, расширяющее в результате интеграции с системами информационной поддержки жизненного цикла их функциональные возможности в области управления качеством наукоёмкой продукции.

Практическая значимость:

• предложенные математические модели и методика применены для анализа процессов СМК производственного предприятия (ФГУП «НПП «Сигнал»), что отображено в документации его СМК;

• разработанное программное средство позволило обеспечить наглядное представление структуры и взаимодействия процессов СМК и реализацию предложенных математических моделей и методики;

• приведённые настройки системы Technologies позволили успешно адаптировать разработанное программное средство в интегрированную информационную среду предприятия.

Теоретические положения и практические рекомендации настоящего исследования развивают особенности функционирования СМК при выпуске наукоёмких изделий на основе принципа сквозного интегрированного управления качеством, требований международных стандартов ИСО серии 9000 и положений TQM.

Результаты исследований могут быть использованы при внедрении ИПИ-технологий на предприятиях, выпускающих наукоёмкую продукцию.

Внедрение результатов:

Результаты работы внедрены на ФГУП «НЛП «Сигнал», в ОАО «Производственная фирма «КМТ», а также в учебном процессе БГТУ «ВОЕНМЕХ» им. Д.Ф.Устинова, о чем имеются соответствующие акты.

Апробация работы:

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на международной научно-технической конференции «Пятые Уткинские чтения» (Санкт-Петербург, 2011г.), второй (2010г.) и третьей (2011г.) общероссийских молодёжных научно-технических конференциях «Молодёжь. Техника. Космос» (Санкт-Петербург), на молодёжной научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных «Системы управления и передачи информации» (Санкт-Петербург, 2009г.) и на семинарах кафедры Н2 «Инжиниринг и менеджмент качества» БГТУ «ВОЕНМЕХ» им. Д.Ф.Устинова, были использованы при написании выпускных квалификационных работ.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

• применение ИПИ-технологий как базовых для управления качеством наукоёмкой продукции;

• методика применения теории ориентированных графов для адаптации процессов СМК предприятия к изменяющимся условиям внешней и внутренней среды;

• программное средство, реализующее математические модели и применяемое в интегрированной информационной среде предприятия в рамках PLM-системы Technologies;

• результаты проверки корректности предложенных моделей и методов на основе их практического использования.

Объём работы:

Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, библиографического списка, содержащего 81 наименование, и 3 приложений. Работа изложена на 117 страницах и содержит 41 рисунок, 8 таблиц.

Основное содержание работы:

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цели и задачи работы, раскрыты основные положения проведённого исследования, их научная новизна и практическая значимость, перечислены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе диссертации проанализированы основные этапы развития СМК и информационных технологий; рассмотрены основные проблемы обеспечения требуемого качества наукоемкой продукции на примере ВВСТ; проведён анализ особенностей применения ИПИ-технологий в целях управления качеством наукоёмкой продукции; на основе сравнения выбран класс систем, наиболее подходящий для организации ИП МК, и конкретная система для более тщательного рассмотрения; выявлена необходимость

расширения функциональных возможностей систем класса РЬМ модулем анализа структуры и взаимодействия процессов СМК.

Технологии информационной поддержки менеджмента качества возникли в результате параллельного развития систем менеджмента качества и информационных технологий (ИТ). Среди учёных, внёсших существенный вклад в развитие теории и практики СМК, следует отметить У. Шухарта, Э. Деминга, Дж. Джурана, А. Фейгенбаума, К. Исикаву, Ф. Кросби, Т.Ф. Сейфи, Б.А. Дубовикова, В.В. Бойцова, В.А. Лапидуса, Ю.П. Адлера, И.И. Чайку, В.А. Качалова, В.В. Окрепилова и др.

Постепенное усложнение модели СМК требовало учёта и обработки всё большего объёма информации. Появление стандартов ИСО серии 9000, особенно версии 2000 года, также во многом предопределило применение компьютерных технологий для решения задач менеджмента качества. Это было связано с необходимостью реализации совокупности заложенных в этих стандартах требований, а также совокупности принципов менеджмента качества, в том числе «принятие решений, основанное на фактах». Традиционные методы уже были неспособны обеспечить эффективное удовлетворение возникающих потребностей, что способствовало применению ИТ в области менеджмента качества. Они, в свою очередь, прошли путь от частичной электронной обработки данных к системам поддержки принятия решений и информационно-советующим системам.

В качестве прикладной области исследований в работе рассматриваются предприятия, выпускающие наукоёмкую продукцию (в первую очередь, представляющие ОПК). Многие предприятия ОПК реализуют полный жизненный цикл изделий, что придаёт исследованию логическую завершённость. На основе анализа материалов конференций и публикаций специалистов в области менеджмента качества сформулированы основные проблемы обеспечения требуемого качества оборонной продукции. Определено, что для их решения необходимо выполнение совокупности взаимосвязанных мероприятий, одним из важнейших элементов которой является внедрение на предприятиях ОПК компьютерных технологий менеджмента качества и информационной поддержки ЖЦИ.

Развитие и совершенствование ИПИ-технологий отражено в ряде федеральных целевых программ («Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2012 года», «Национальная технологическая база» на 2007-2011 годы, «Развитие электронной компонентной базы и радиоэлектроники» на 2008-2015 годы, «Развитее гражданской авиационной техники России на 20022010 годы и на период до 2015 года» и др.).

В работе приведены основные цели и задачи использования ИТ в области СМК. В зависимости от размера предприятия и номенклатуры осуществляемых видов деятельности для организации ИП МК могут быть применены различные способы и системы. К существенным недостаткам локальной автоматизации деятельности отдельных подразделений или процессов отнесены дублирование регистрируемой информации разными подразделениями, сложность и

трудоёмкость внесения однотипных изменении в автономные автоматизированные системы, а также длительность обработки имеющейся и получения недостающей информации от других подразделений.

Указанные недостатки могут быть устранены в результате применения методологии ИЛИ. Теоретические и прикладные аспекты применения ИПИ-технологий рассматривались в публикациях Норенкова И.П., Кузьмика П.К., Левина А.И., Судова Е.В., Барабанова В.В., Зильбербурга Л.И., Молочника В.И., Яблочникова Е.И. и др.

На основе анализа публикаций сделан вывод, что одним из основных направлений развития современных производств является интеграция различных этапов создания изделий, которая осуществляется в среде электронного документооборота. Соблюдение принципов ИПИ-методологии гарантирует информационную целостность и взаимосвязь процессов проектно-производственного цикла при условии функционального взаимодействия автоматизированных систем, применяемых на всех этапах создания изделия. Для этой цели предназначена серия стандартов ИСО 10303 «Системы автоматизации производства и их интеграция. Представление данных об изделии и обмен этими данными», выполнение требований которых позволяет осуществлять интеграцию систем независимо от того, кто являлся их разработчиком. Классы систем ИЛИ ассоциированы с последовательностью создания изделия от маркетинговых исследований до утилизации (рис. 1).

Р1М

PDM

1

CAD CAE САМ

V

I ERPI

Рис. 1. Взаимосвязь классов систем ИЛИ со стадиями создания изделий

Среди разнообразных классов систем ИПИ для решения задач менеджмента качества наибольший интерес, как наиболее полно охватывающие ЖЦИ, вызывают системы PLM (Product Lifecycle Management - управление жизненным циклом) и PDM (Product Data Management - управление данными об изделии). Данный факт особенно важен, если СМК предприятия охватывает не только стадии производства, но и проектирования и разработки, поставки,

эксплуатации, технического обслуживания и ремонта и утилизации (такими являются СМК предприятий с наукоёмкой продукцией, в том числе предприятий ОПК).

Системы класса PLM являются наиболее подходящими для организации ИП МК. Они отвечают основным принципам Всеобщего Управления Качеством (TQM), поэтому применение данного инструмента позволяет выполнить ряд требований к СМК, в том числе по управлению записями, обеспечению идентификации, прослеживаемости и др.

К основным системам класса PLM отнесены Teamcenter, SAP PLM, Oracle Agile PLM, Лоцман PLM, Technologies, Search и др. При выборе конкретной системы необходимо учитывать потребности и особенности конкретного предприятия, а также функциональные возможности рассматриваемой системы. Так, например, зарубежные системы не в полной мере поддерживают отечественную нормативную базу в области технической подготовки производства (ЕСКД, ЕСТД и др.).

В работе рассматривается автоматизированная система Technologies (CSoft, г. Москва). В части решения задачи управления качеством продукции в Technologies присутствует подсистема статистической обработки данных, а также компонента электронного документооборота. Помимо этого, в системе предусмотрена возможность интеграции с файлами практически всех типов данных и расширения функционала системы на основе написания специализированных методов и программных модулей обработки данных, функционирующих под её управлением (рис. 2).

Рис. 2. Возможные модули расширения РТМ-систем

Одной из заметных глобальных тенденций в научно-технологическом развитии является усиление воздействия новых технологий на управление и организационные формы бизнеса, стимулирующие развитие гибких сетевых структур. Поэтому в качестве дополнительных методов следовало рассмотреть методы анализа организационной структуры и/или структуры процессов управления качеством продукции. В данной работе под организационной структурой понимается распределение ответственности и полномочий и взаимоотношений между работниками.

Необходимость методов анализа организационной структуры и/или структуры процессов управления качеством продукции проявляется, например, в случаях, когда на предприятии наукоёмкого профиля начинается разработка, а затем освоение и производство новых изделий с одновременным сохранением производства и сопровождения уже имеющегося портфеля заказов.

Методической основой любой РЬМ-системы является представление инженерных данных об изделии в виде древовидного или сетевого графа, вершинами которого являются компоненты изделия. В связи с этим целесообразно представлять структуру предприятия и процессов его СМК в электронном виде, а в качестве математического аппарата их анализа применить теорию ориентированных графов.

Во второй главе диссертации рассмотрены особенности представления структуры предприятия и процессов его СМК в электронном виде; выбраны соответствующие математические модели и методы; разработана методика применения теории ориентированных графов для описания и анализа структур процессов СМК.

Применение электронных моделей структуры предприятия и процессов его СМК не отражено в нормативных документах по менеджменту качества. Для подтверждения данного факта рассмотрим общее Руководство по качеству, в приложениях к которому обычно включаются официально оформленные организационная структурная схема и схема взаимодействия процессов СМК. Использование указанных схем в традиционном документальном виде при проведении изменений весьма затруднительно, так как эти схемы не актуализируются в реальном масштабе времени. Такое положение с документацией СМК можно наблюдать в процессе ежегодных внутренних и внешних аудитов. Практика участия автора в их проведении показывает, что стандарты организации, положения о подразделениях, должностные инструкции сотрудников и другие документы СМК на момент проверки, как правило, не отображают произошедшие изменения.

В работе рассмотрены наиболее вероятные причины изменений организационной структуры и процессов СМК. Особенно сложным является случай, когда одновременно действуют две и более причины изменений. В связи с постоянно изменяющимися условиями внешней и внутренней среды требуется постоянная адекватная реакция со стороны руководства предприятия, выражающаяся в управленческих решениях о внесении изменений в существующие процессы СМК. Для этого руководителю необходим инструмент оперативной адаптации имеющихся у него ресурсов, в первую очередь - человеческих, к этим изменившимся условиям. Решение этой задачи затруднено, с одной стороны, сложностью выбора математического аппарата для обоснования данных изменений, а с другой стороны, программно-технической реализацией этого аппарата.

В качестве инструмента адаптации процессов СМК предприятия к изменяющимся условиям внешней и внутренней среды предлагается метод, основанный на представлении структуры процессов СМК в электронном виде

в интегрированной информационной среде, и обработке структуры с использованием теории ориентированных графов.

СМК любого предприятия состоит из совокупности образующих её элементов (процессов, подразделений и должностных лиц в рамках одного процесса). Функционирование СМК основывается на информационных связях между её элементами, в качестве которых могут выступать непосредственно документы, процессы их обработки, передачи информации и т.п.

Информационные связи между рассматриваемыми элементами СМК описываются множеством В следующего вида:

£ = 1)

где ¿2, ..., ¿4 - информационные связи между элементами СМК.

Взаимодействие элементов СМК посредством информационных связей представляется через множество элементов СМК Е, которое в сочетании с описанным выше множеством Б образует ориентированный граф вида (2):

(? = (£,£)) (2)

Граф в чаще всего имеет сложную структуру, поэтому необходимо применить ряд методов для его обработки. На первом этапе в графе должны быть найдены внутренне устойчивые подмножества.

Граф в интерпретируется как сильно связный, если он обладает следующим свойством:

(VХ^Е]ГХ{=Е, (3)

где X. - элемент СМК, Г - прямое транзитивное замыкание.

Понятием с ещё более жёсткими условиями является максимально сильно связный подграф. Подграф С графа 0 = (Е,Б) называют максимально сильно связным, если не существует сильно связного графа С, строго содержащего С. Метод разложения графа на максимально сильно связные подграфы был предложен Мальгранжем. Суть метода состоит в отыскании классов (подграфов) С(Х$ как результата пересечения множеств вершин прямого и обратного транзитивного замыкания:

С{х) = г{х)с,г\х,) (4)

Рис. 3. Исходный граф Рис. 4. Граф, преобразованный

методом Мальгранжа

Метод Малыранжа позволяет в имеющейся структуре предприятия, изображенной в виде графа (рис. 3), последовательными преобразованиями выделить внутренне устойчивые подмножества (в рассматриваемом примере -вершины VI, у2, у7) и тем самым упростить рассматриваемую модель (рис. 4).

Полученная в результате использования метода Малыранжа модель может быть дополнительно структурирована и уточнена, если найти порядковую функцию полученного графа, а в качестве способа её отыскания применить метод Демукрона.

Пусть в результате применения метода Малыранжа получен ациклический граф й:

(Цк.Г"1), (5)

где V- множество вершин графа, - обратное отображение графа.

Для данного графа мо1ут быть получены непересекающиеся

подмножества Уг вида (6) такие, что Г(у) = © для всех veVr.

г-1

Уг=Ыуе

г-1

иг'Мс и У Л, (6)

;'=о ;

у- и V, ;'=о

где V - вершина графа, Г- отображение, заданное на множестве V, Г(у) и - множество конечных вершин всех дуг, соответственно,

г-1

исходящих из и входящих в вершину V, и V, - множество, состоящее из

;=0 7

объединения подмножеств Ко, Гь..., К-1-

В итоге для каждой вершины будет определена порядковая функция 0|уг.), которая сопоставляет каждой из них число, равное значению индекса к:

0\у.}=к, если V. (7)

Метод Демукрона является одним из методов нахождения порядковой функции. Метод основан на использовании матрицы смежности, вследствие чего удобен для автоматизации.

Результат нахождения порядковой функции для графа, приведённого на рис. 3, представлен на рис. 5.

у4

VI,2,7 ^

Уз

У0 VI У 2

Уз

Рис. 5. Граф, преобразованный методом Демукрона

Для удобства применения выбранных моделей . и методов последовательность действий и возможные варианты принятия решений представлены в виде алгоритма (рис. 6).

(начало^;

Подготовка исходных данных для

математической обработки

/Матрица / смежности /

1 г

Поиск внутренне устойчивых подмножеств

Распределение вершин по уровням значимости

Непосредственное :проведение

I математической обработки

Результаты математической обработки

Интерпретация результатов математической обработки

Уточнения ДА ^\необходи м

^ГНЕТ

^ Конец ^

Рис. 6. Блок-схема алгоритма применения теории ориентированных графов для описания и анализа структур процессов СМК

На этапе подготовки исходных данных для математической обработки анализируемый процесс (взаимодействие процессов) должен быть представлен в формальном виде - наборе вершин и связей между ними. При этом основное внимание необходимо уделить отбору информационных связей.

Непосредственная математическая обработка должна проводиться согласно алгоритмам, описанным ранее в данной главе. Методы Мальгранжа и Демукрона могут применяться независимо друг от друга, но целесообразнее применять их последовательно.

Внесение уточнений в анализируемую модель

Результаты математической обработки необходимо должным образом интерпретировать, особенно если обработка рассматриваемой модели проводилась впервые.

Полученные результаты применения методов Мальгранжа и Демукрона могут быть использованы для перераспределения функций и ответственности, объединения (организационного или информационного) элементов СМК, попавших во внутренне устойчивое подмножество, а также обоснования структурных изменений на любом уровне рассмотрения (подразделение, направление деятельности, процесс СМК, предприятие в целом).

Уточнения вносятся в рассматриваемую модель по результатам интерпретации результатов математической обработки.

Приведённая последовательность применения методов теории ориентированных графов для анализа структуры и взаимодействия процессов управления качеством продукции с учётом результатов практического применения (глава 4) позволяет утверждать о разработке методики.

Все изменения, инициированные внедрением информационных технологий и совершенствованием структуры бизнес-процессов, требуют соответствующего отображения в документации СМК (в тексте работы даны соответствующие рекомендации).

В третьей главе диссертации сформулированы требования к разработке программного средства, приведены особенности проектирования его отдельных форм, изложен порядок работы с разработанным средством и основные аспекты процесса его адаптации в ИИС предприятия.

Предложенные во второй главе математические модели были первоначально реализованы на языке Pascal в компиляторе Free Pascal, при этом исходным объектом для обработки являлась матрица смежности графа анализируемого процесса (взаимодействия процессов), а результатом - вектор порядковой функции его вершин. Для большинства пользователей работа с такими входными и выходными данными не представлялась возможной. Для этого потребовалась разработка программного средства, реализующего выбранные модели и имеющего интуитивно понятный пользовательский интерфейс. Автором для этой цели был выбран свободно распространяемый программный продукт Lazarus.

Сформулированы основные требования к реализации математических моделей на программном уровне:

• ввод данных о процессах (участниках процесса и информационных взаимосвязях между ними);

• хранение данных о каждом процессе (участниках, информационных связях и структуре) в отдельном файле;

• редактирование ранее внесённых данных о процессах;

• обработка структур имеющихся процессов:

о поиск внутренне устойчивых подмножеств (на основе метода Мальгранжа);

о распределение по уровням значимости (на основе метода Демукрона);

• вывод и наглядное представление результатов математического моделирования.

Для каждой формы программного средства приведены её назначение, внешний вид, перечень использованных при создании элементов, а также порядок работы с формой.

Представление методов Мальгранжа и Демукрона в виде алгоритмов недостаточно освещено в литературе по теории графов. Поэтом в ходе разработки программного средства были решены задачи по их алгоритмизации, а также по совместимости входных и выходных данных (для этого разработана процедура Podgraf_sv с подчинёнными процедурами Sumrow и Sumcolumn).

В результате выполнения указанных выше требований было разработано программное средство, на которое получено свидетельство о государственной регистрации в Федеральной службе по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам [9]. Данная разработка сможет быть использован^ в любых системах, включающих блок «Управление качеством».

Для повышения эффективности работы с разработанным программным средством его необходимо было согласовать с интегрированной информационной средой (ИИС). Внедрение нового программного продукта в ИИС предприятия должно быть хорошо спланировано (например, в виде отдельного проекта). В начале проекта по внедрению необходимо, в первую очередь, провести анализ текущей ситуации на предприятии и на основе его результатов чётко определить, какие цели имеет автоматизация.

Процедура адаптации рассмотрена на примере выбранной системы Technologies. Система Technologies позволяет расширять свои функциональные возможности путём использования встроенного интерфейса программирования приложений Technologies API (например, дополнительных модулей или шаблонов отчётов) на языке Microsoft VBScript. Другим способом интеграции является использование возможностей компоненты «Документооборот» по работе с данными различных типов. Для работы с файлом, не связанным с системой, необходимо произвести ряд настроек.

В работе подробно описаны конкретные настройки Technologies (справочники «Значки», «Типы файлов», «Атрибуты», «Виды документов», «Виды подписей», «Статусы», «Способ обработки», «Рабочая группа»), необходимые для ассоциации разработанного программного средства с системой, приведен вид получаемых в процессе настройки экранных форм.

В четвёртой главе диссертации рассмотрено представление процессов управления качеством продукции в ИИС предприятия: приведено практическое применение разработанных моделей на примере процессов управления качеством изделия ПД-401, по результатам которого подтверждена корректность предложенных математических моделей; дана оценка результатов применения разработанной методики.

Данные о процессах СМК могут быть представлены в интегрированной информационной среде PLM-системы в виде подраздела архива предприятия (в тексте работы приведены соответствующие экранные формы).

Разработанные в работе математический аппарат, алгоритмы и реализующее их программное средство направлены, в первую очередь, на описание и анализ структуры и взаимодействия процессов СМК, и, следовательно, являются инструментами процессов «Анализ со стороны руководства» и «Управление человеческими ресурсами». В тоже время, в реализации любого процесса задействованы те или иные человеческие ресурсы, поэтому данный инструмент может быть использован для анализа всех процессов СМК.

В рамках исследования в центре внимания оказались процессы управления качеством наукоёмкой продукции, обеспечивающие минимизацию потерь времени и средств на устранение дефектов в процессе производства и эксплуатации, в частности:

• управление уведомлениями об отказах изделий на этапе эксплуатации;

• управление карточками учёта неисправности покупных комплектующих изделий (ПКИ);

• управление извещениями на изменение технической документации, в том числе конструкторской и технологической.

Подробное применение предложенной методики продемонстрировано на примере процесса прохождения уведомлений об отказах изделия ПД-401 на этапе эксплуатации (рис. 7).

ремонта

Рис. 7. Прохождение уведомления об отказах изделия ПД-401 на этапе эксплуатации: О-получение уведомления от заказчика; 1-регистрация и передача на ознакомление; 2-резолюция ДП и ПРК; 3-передача на ознакомление; 4- резолюция ГГР; 5-передача на ознакомление; 6-резолюция СК; 7-передача на ознакомление; 8-отметка об ознакомлении; 9-информация об аналогичных отказах; 10- передача на ознакомление; 11- согласование ремонта с руководством; 12-согласование ремонта с исполнителем; 13-командировка на

место эксплуатации.

Данная схема может быть представлена в виде матрицы смежности и проанализирована согласно предложенной в работе методике при помощи разработанного программного средства. Заполненная форма «Ввод участников процесса» приведена на рис. 8.

@ Process Analyzer

Файл Обработка Настройки Справка

Все участники процесса

Канцелярия Генеральный директор Представитель руководства по Директор по производству Служба качества Группа гарантийного ремонта

Общий перечень участников

И ¡Канцелярия (Директор по производству ¡Служба качества ¡Группа гарантийного ремонта

Рис. 8. Результаты ввода участников процесса

Результаты обработки, полученные на основе использования разработанного программного средства, приведены на рис. 9 и 10.

Обнаружены подграфы

Уровни значимости графа

1-й подграф Генеральный директор Представитель руководства по качеству Канцелярия

Директор по производству

Служба качества

Группа гарантийного ремонта

0-Й уровень Генеральный директор Представитель руководства по качеству Канцелярия

Директор по производству

Служба качества

Группа гарантийного ремонта

1-й уровень Исполнитель ремонта

^ОК

«/ОК

Рис. 9. Результаты применения метода Мальгранжа

Рис. 10. Результаты применения метода Демукрона

В результате применения метода Мальгранжа получено, что в анализируемой схеме присутствует один подграф. Генеральный директор и его заместители невольно затягивают процесс получения уведомления подразделением, ответственным за организацию ремонта (группа гарантийного ремонта) в связи с ограниченностью у них времени на рассмотрение и отсутствием полной информации об аналогичных отказах и их причинах.

Поэтому для достижения целевой функции (которой в данном случае является организация восстановления изделия) с учётом результатов математического моделирования необходимо реализовать прохождение уведомления по пути: «Канцелярия» - «Группа гарантийного ремонта» -«Исполнитель ремонта». При этом видоизменятся роли остальных участников процесса: они будут получать информацию о состоянии отработки уведомлений из базы данных (рис. 11).

Генеральный директор

Канцелярия

Исполнитель ремонта

Директор по производству

Группа гарантийного ремонта

Служба по качеству

качества

► Традиционное прохождение —■ ► Оптимизированное прохождение

Рис. 11. Взаимодействие должностных лиц и подразделений при обработке уведомлений с использованием базы данных

Подобным образом были рассмотрены процессы прохождения извещений на изменение технологической документации и обработки карточек учёта неисправности изделий ПД-401. Основные результаты приведены в тексте работы, а также отображены в рамках подготовленного к печати учебного пособия «Управление данными об отказах с помощью автоматизированной системы Technologies».

В качестве оценки эффективности разработанной методики произведены расчёты, в результате которых получено, например, что в случае организации прохождения уведомлений согласно предложенной по результатам математической обработки схеме будет достигнуто сокращение срока прохождения не менее чем в 2 раза.

Предложенная в диссертационной работе методика использования теории ориентированных графов для анализа структур и взаимодействия процессов СМК и реализующее её программное средство позволяет усовершенствовать процессы управления качество продукции, что выражается, в том числе, в сокращении сроков прохождения документов от источника к получателю. При этом необходимо отметить, что автоматизация отдельных процессов СМК и проведение локальной оптимизации чаще всего противоречит системному подходу к автоматизации процессов в больших информационных системах. Поэтому данный вопрос требует дополнительного рассмотрения в рамках дальнейших исследований.

В приложениях приведены программные коды реализации разработанных математических моделей и интерфейса программного средства, а также функциональные модели рассматриваемых процессов.

Заключение по результатам проведенных исследований

1. Для организаций, стремящихся занять лидирующее положение на рынке товаров и услуг, целесообразно применять ИПИ-методологию в качестве основы для успешного выпуска наукоёмкой продукции. Кроме того, в связи с большим объёмом информации, относящейся к управлению качеством продукции и процессов, регистрируемой на различных стадиях жизненного цикла наукоемких изделий, одним из аспектов применения ИПИ-методологии является информационная под держка задач менеджмента качества.

2. Компьютеризация менеджмента качества может стать результативной только в случае опоры на функционирующую систему класса РЬМ. При этом результативность внедрения ИПИ-методологии определяется степенью удовлетворения потребностей конкретного предприятия при комплексном охвате ключевых аспектов его деятельности, обязательно учитываемых в процессе настройки выбранной системы. К данным настройкам необходимо отнести структуру и взаимодействие процессов СМК.

3. Представление структуры и взаимодействия процессов СМК в виде графа, а также их математическая обработка в соответствии с разработанной методикой повышают достоверность принятия решения о внесении в них изменений, обеспечивая тем самым решение задачи адаптации предприятия к постоянно изменяющимся условиям внешней и внутренней среды.

4. Реализация предложенных моделей и методов в виде программного средства, позволила обеспечить работу с ними в наглядной форме. Адаптация программного средства в интегрированную информационную среду предприятия, проведенная на основе изложенных настроек конкретной системы, повышает оперативность получения и обработки информации об изменении структуры и взаимодействия процессов СМК.

5. Полученные результаты практического применения на примере процессов управления качеством изделия ПД-401 подтверждают корректность предложенных методов.

6. Применение разработанного программного средства в среде РЬМ-системы позволяет усовершенствовать процессы управления качеством наукоёмкой продукции, в том числе в части минимизации потерь времени и средств на устранение дефектов в процессе производства и эксплуатации.

Публикации:

Основные результаты работы изложены в 9 печатных работах, 2 из которых опубликованы в изданиях, рекомендованных ВАК:

1. Ефремов, А. Ю. Использование САЬБ-методологии в системе менеджмента качества конкретного предприятия / А. Ю. Ефремов // Век качества. - 2011. - N 4. - С. 38-39.

2. Ефремов, А. Ю. Повышение качества функционирования организации на основе создания и обработки её электронной структуры/ А. Ю. Ефремов// Качество. Инновации. Образование. - 2011. - N12. - С. 6266:

3. Ефремов, А. Ю. Исследование возможностей автоматизированной системы Technologies (подсистема «Нормирование») / А. Ю. Ефремов // Системы управления и передачи информации: Материалы межвузовской научн.-техн. конф. (студентов, аспирантов и молодых учёных) - СПб.: Балт. гос. техн. ун-т., 2009. - С. 17-18.

4. Ефремов, А. Ю. Оптимизация информационных потоков промышленного предприятия за счет создания внутренне устойчивых подмножеств подразделений. / С. А. Бабаев, А. Ю. Ефремов// Молодежь. Техника. Космос: труды II Общероссийской молодёжной научн.-техн. конф. -СПб.: Балт. гос. техн. ун-т, 2010. - С. 195.

5. Ефремов, А. Ю. Пути улучшения результативности процесса «Управление инфраструктурой» предприятия / А. Ю. Ефремов, Г. В. Невокшенов // Молодежь. Техника. Космос: труды II Общероссийской молодёжной научн.-техн. конф. - СПб.: Балт. гос. техн. ун-т, 2010. - С. 228-230.

6. Ефремов, А. Ю. Применение алгоритма Демукрона для обоснованного разбиения подразделений по уровням значимости. / А. Ю. Ефремов // Молодежь. Техника. Космос: труды III Общероссийской молодёжной научн.-техн. конф.-СПб.: Балт. гос. техн. ун-т, 2011.-С. 171-173.

7. Ефремов, А. Ю. Автоматизация обработки информации об отказах изделий, выявленных в процессе их эксплуатации / А. Ю. Ефремов // Пятые Уткинские чтения: Труды международной научн.-техн. конференции — СПб.: Балт. гос. техн. Ун-т., 2011. - С. 287-289.

8. Ефремов, А. Ю. Особенности адаптации прикладного программного обеспечения в интегрированную информационную среду предприятия. / А. Ю. Ефремов // Молодежь. Техника. Космос: труды III Общероссийской молодёжной научн.-техн. конф. - СПб.: Балт. гос. техн. ун-т, 2011. - С. 173-174.

9. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2011619512 Ефремов А.Ю. «Анализ структуры и взаимодействия процессов системы менеджмента качества».

Подписано в печать 10.01.2012. Формат бумаги 60x84/16. Бумага документная. Печать трафаретная. Усл. печ. л. 1. Тираж 100 экз. Заказ № 1 Отпечатано с готового оригинал-макета Балтийский государственный технический университет Типография БГТУ 190005, С.-Петербург, 1-я Красноармейская ул., д.1

61 12-5/1853

БАЛТИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

«ВОЕНМЕХ» им. Д.Ф. Устинова

На правах рукописи

Ефремов Алексей Юрьевич

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ НАУКОЁМКОЙ ПРОДУКЦИИ НА ОСНОВЕ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ ПОДДЕРЖКИ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА

05.02.23 - Стандартизация и управление качеством продукции

Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук

Научный руководитель: кандидат технических наук Бабаев Сергей Александрович

Санкт-Петербург -2011

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ..............................................................................................................4

ГЛАВА 1. ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ ПОДДЕРЖКИ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ МЕНЕДЖМЕНТА КАЧЕСТВА...........................................................................11

1.1. Предпосылки появления технологий информационной поддержки менеджмента качества.......................................................................................11

1.2. Основные проблемы качества наукоёмкой продукции и пути

их решения.........................................................................................................15

1.3. Особенности применения технологий информационной поддержки жизненного цикла для решения задач менеджмента качества.....................21

1.4. Обзор существующих систем управления жизненным циклом

продукции..........................................................................................................31

Выводы по главе 1.............................................................................................35

ГЛАВА 2. ПРИМЕНЕНИЕ ТЕОРИИ ОРИЕНТИРОВАННЫХ ГРАФОВ ДЛЯ ОПИСАНИЯ И АНАЛИЗА СТРУКТУР ПРОЦЕССОВ СИСТЕМЫ МЕНЕДЖМЕНТА КАЧЕСТВА...........................................................................36

2.1. Представление структуры организации и процессов её системы менеджмента качества в электронном виде....................................................36

2.2. Оптимизация информационных потоков промышленного предприятия за счет создания внутренне устойчивых подмножеств.................................39

2.3. Применение метода Демукрона для обоснованного распределения подразделений по уровням значимости..........................................................43

2.4. Разработка методики применения теории ориентированных графов для описания и анализа структур процессов системы менеджмента качества.. 45 Выводы по главе 2.............................................................................................51

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО СРЕДСТВА,

РЕАЛИЗУЮЩЕГО ВЫБРАННЫЕ МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ..........52

3.1. Непосредственная реализация методов Мальгранжа и Демукрона......52

3.2 Создание программного средства......................... .....................................52

3.2.1 Требования к реализации математических моделей на программном уровне..............................................................................................................52

3.2.2 Проектирование отдельных форм программного средства..............53

3.2.3. Результаты разработки программного средства...............................56

3.3. Адаптация разработанного программного средства в интегрированную информационную среду предприятия.............................................................56

3.3.1. Основные особенности процесса адаптации.....................................56

3.3.2. Настройки справочников системы Technologies для интеграции разработанного программного средства......................................................58

Выводы по главе 3.............................................................................................66

ГЛАВА 4. ПРИМЕНЕНИЕ РАЗРАБОТАННОЙ МЕТОДИКИ ДЛЯ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ КОНКРЕТНЫХ ПРОЦЕССОВ УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ ПРОДУКЦИИ..............................................................................67

4.1. Представление процессов управления качеством продукции в интегрированной информационной среде предприятия...............................67

4.2. Совершенствование конкретных процессов управления качеством продукции...........................................................................................................71

4.2.1. Процесс прохождения уведомления об отказе на этапе эксплуатации..................................................................................................71

4.2.2. Процесс прохождения извещений на изменение технической документации..................................................................................................78

4.2.3 Процесс прохождения карточек учёта неисправностей....................81

4.3. Оценка результатов совершенствования конкретных процессов

управления качеством продукции....................................................................84

Выводы по главе 4.............................................................................................87

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.....................................................................................................88

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.................................................................90

Приложение 1. Программный код реализации разработанных

математических моделей......................................................................................99

Приложение 2. Программный код интерфейса программного средства......106

Приложение 3. Функциональные модели анализируемых процессов управления качеством продукции.....................................................................116

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования

Диссертационная работа посвящена решению задач, возникающих при внедрении технологий компьютерной поддержки менеджмента качества.

Для обеспечения оперативного управления организацией (промышленным предприятием) её руководство должно своевременно получать информацию о производственных процессах с различных этапов жизненного цикла изделий. На эффективность принимаемых решений существенно влияет применение современных информационных технологий. В настоящее время для управления данными, ориентированными на решение задач, возникающих в процессе функционирования систем менеджмента качества (СМК), разработан ряд программных продуктов (Business Studio, Attestator, «АБ:Управление качеством 8» и др.). Наряду с имеющимися неоспоримыми достоинствами этих систем, они несколько отделены от процесса производства конечной продукции, на которую они и должны быть ориентированы. Данные о продукции и процессах требуется рассматривать совместно, поскольку управленческие процессы непосредственно влияют на качество процессов жизненного цикла продукции. В связи с этим следует обратить внимание на возможности технологий информационной поддержки жизненного цикла (ИПИ-технологий), которые включены в перечень критических технологий для создания перспективных видов вооружения, военной и специальной техники (ВВСТ) в соответствии с указом президента РФ от 7 июля 2011 г. № 899 «Об утверждении приоритетных направлений развития науки, технологий и техники в Российской Федерации и перечня критических технологий Российской Федерации». Актуальность внедрения методологии ИЛИ на отечественных предприятиях отражена в федеральных целевых программах по развитию многих наукоёмких отраслей промышленности, в том числе электронной компонентной базы и

радиоэлектроники, гражданской морской техники, судостроительной промышленности и др.

Применение ИПИ-технологий оправдано, в первую очередь, для предприятий, на которых реализован сквозной процесс проектирование -техническая подготовка производства - производство. К ним относятся предприятия, выпускающие наукоёмкие изделия, в том числе ВВСТ. Предприятия оборонно-промышленного комплекса (ОПК) имеют особое значение для обеспечения обороноспособности страны, кроме того, данная отрасль представляет интерес с точки зрения её традиционной инновационной направленности, а также наличия единой нормативно-правовой базы.

В последние годы ужесточились требования к участию в выполнении государственного оборонного заказа (ГОЗ) [1]: предприятиям необходимо иметь сертифицированную СМК, в рамках функционирования которой следует применять средства информационной поддержки процессов обеспечения качества продукции военного назначения. При этом остро встаёт проблема, с которой уже столкнулись многие предприятия при внедрении стандартов ИСО 9001 версий 2001 и 2008 года, а именно: адаптация уже функционирующего предприятия к требованиям этих стандартов. Особенно тяжело этот процесс проходит на отечественных предприятиях, организационная структура которых исторически была ориентирована на функциональный подход, а стандарты ИСО серии 9000 -на процессный и системный подходы.

Одновременно с этим следует отметить, что в методологию ИЛИ заложена идея процессного подхода, который также является основой создания СМК [14]. Поэтому применение данной методологии для информационной поддержки СМК (ИП СМК) и реинжиниринга бизнес-процессов является целесообразным и обоснованным [32], несмотря на недостаточно широкое освещение вопросов практического применения

конкретных систем. При этом системы семейства ИПИ требуют доработки в части реализации в них методов управления качеством на различных стадиях жизненного цикла изделий. В частности, одним из направлений проведения прикладных научных исследований по федеральной целевой программе «Национальная технологическая база» на 2007-2011 годы являются исследования и разработка компьютерных технологий менеджмента качества наукоемкой продукции, обеспечивающих минимизацию потерь времени и средств на устранение дефектов продукции в процессе производства и эксплуатации.

В связи с вышеизложенным решение научно-прикладной проблемы, рассматриваемой в диссертации, является актуальным.

Цели и задачи исследования

Целью работы является улучшение качества управления структурой и взаимодействием процессов СМК наукоёмких предприятий на основе применения современных информационных технологий.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1. провести анализ современных подходов в области информационной поддержки СМК и ИПИ-технологий, применяемых для обеспечения качества наукоёмкой продукции;

2. провести анализ классов систем ИПИ с целью оценки их применимости для управления качеством наукоёмкой продукции;

3. разработать математические модели и методику их применения для анализа структуры и взаимодействия процессов СМК в условиях постоянных изменений внешней и внутренней среды;

4. реализовать предложенные математические модели и алгоритмы на программном уровне, а также ассоциировать их с системой ИПИ;

5. подтвердить корректность разработанных математических моделей и алгоритмов по результатам практического применения.

Объект и предмет исследования

Объектом исследования является система менеджмента качества производственного предприятия, изготавливающего наукоёмкую продукцию.

Предметом исследования является структура и взаимодействие процессов СМК, подверженные постоянным корректировкам в связи с изменениями внешней и внутренней среды.

Методологическая и теоретическая основа исследования

Методологическую и теоретическую основу исследования составили научные труды отечественных и зарубежных авторов в области менеджмента качества [7,24,44,39,40,53,55,66] и теории графов [38,42,43].

Отдельные аспекты применения ИПИ-технологий в целях информационной поддержки СМК были рассмотрены в диссертационной работе Соколова А. О. [71], описывающей методику внедрения информационных технологий в СМК на основе применения принципов ИПИ-технологий, и Зуева М. В. [33], раскрывающей принципы организационного взаимодействия СМК и информационной системы организации, а также модели управления качеством информационных систем организации.

Теоретическая база тематики диссертации и её практическое применение в России представлены недостаточно полно. В этой связи стоит выделить специалистов НИЦ CALS-технологий «Прикладная логистика», разработавших концепцию применения ИПИ-технологий в промышленности России [41] и методические рекомендации по применению ИПИ-технологий в задачах обеспечения качества и конкурентоспособности продукции [61]. Эти работы послужили исходной информацией к работе над диссертацией.

В диссертации использовались методы наблюдения, измерения, системного анализа и синтеза, математический аппарат теории графов, методы объектно-ориентированного программирования, методология функционального моделирования ГОЕБО.

Информационную базу исследования составили научные источники в виде данных и сведений из книг, журнальных статей, научных докладов и отчетов, материалов научных конференций. В качестве официальных источников использовались тексты российских и зарубежных стандартов, описывающих требования к системам менеджмента и, в частности, к СМК [14,20,21], а также требования к информационным технологиям [15,16,17,18,22].

Достоверность научных результатов:

Достоверность научных результатов исследования подтверждена сходимостью теоретических и экспериментальных данных, применением перспективных методов моделировании, решением конкретных производственных задач.

Научная новизна

• предложена математическая модель, позволяющая проводить описание и анализ структуры и взаимодействия процессов СМК;

• разработана методика применения теории ориентированных графов для адаптации процессов СМК предприятия к изменяющимся условиям внешней и внутренней среды;

• создано реализующее предложенную методику программное средство, расширяющее в результате интеграции с системами информационной поддержки жизненного цикла их функциональные возможности в области управления качеством наукоёмкой продукции.

Практическая значимость работы

• предложенные математические модели и методика применены для анализа процессов СМК производственного предприятия (ФГУП «НПП «Сигнал»), что отображено в документации его СМК.

• разработанное программное средство позволило наглядно представить структуру и взаимодействие процессов СМК и реализовать предложенные математические модели и методику;

• приведённый перечень настроек системы Technologies позволил успешно адаптировать разработанное программное средство в интегрированную информационную среду предприятия.

Теоретические положения и практические рекомендации настоящего исследования развивают особенности функционирования СМК при выпуске наукоёмких изделий на основе принципа сквозного интегрированного управления качеством, требований международных стандартов ИСО серии 9000 и положений TQM.

Результаты исследований могут быть использованы при внедрении ИПИ-технологий на предприятиях, выпускающих наукоёмкую продукцию.

Апробация результатов исследования

Результаты работы внедрены на ФГУП «НПП «Сигнал», в ОАО «Производственная фирма «КМТ», а также в учебном процессе БГТУ «Военмех» им. Д.Ф.Устинова, о чем имеются соответствующие акты.

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на международной научно-технической конференции «Пятые Уткинские чтения» (Санкт-Петербург, 2011г.), второй (2010г.) и третьей (2011г.) общероссийских молодёжных научно-технических конференциях «Молодёжь. Техника. Космос» (Санкт-Петербург), на молодёжной научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных «Системы управления и передачи информации» (Санкт-Петербург, 2009г.) и

на семинарах кафедры Н2 «Инжиниринг и менеджмент качества» БГТУ «Военмех» им. Д.Ф.Устинова, а также были использованы при написании выпускных квалификационных работ.

Краткое описание структуры диссертационной работы

Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения и библиографического списка, содержащего 81 наименование. Работа изложена на 117 страницах и содержит 41 рисунок, 8 таблиц.

Перечень положений, выносимых на защиту

• применение ИПИ-технологий как базовых для управления качеством наукоёмкой продукции;

• методика применения теории ориентированных графов для адаптации процессов СМК предприятия к изменяющимся условиям внешней и внутренней среды;

• программное средство, реализующее математические модели и применяемое в интегрированной информационной среде предприятия в рамках PLM-системы Technologies;

• результаты проверки корректности предложенных моделей и методов на основе их практического использования.

ГЛАВА 1. ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ ПОДДЕРЖКИ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ МЕНЕДЖМЕНТА КАЧЕСТВА

1.1. Предпосылки появления технологий информационной поддержки менеджмента качества

Под технологиями информационной поддержки менеджмента качества (ИПМК) понимают подмножество технологий управления данными, ориентированных на решение задач, возникающих в процессе функционирования СМК. На основе данного определения можно сделать вывод о возникновении ИПМК как результата интеграции двух составляющих ИПМК - систем менеджмента качества и информационных технологий (в том числе автоматизированных систем управления).

Поэтому для понимания предпосылок появления ИПМК, необходимо проследить развитие этих областей знаний, произошедшее в течение XX века.

1.1.1. Развитие СМК.

СМК за прошедшие 100 лет претерпели кардинальный переход от реализации принципа работы по документации и контроля каждой детали до качества функционирования организации и всеобщего управления качеством [65]. Наиболее наглядно это развитие отображено в виде звёзд качества (рис. 1.1) [45].

Среди учёных, внёсших существенный вклад в развитие теории и практики СМК, следует отметить У. Шухарта, Э. Деми�