CC BY
12
APPLICATION OF PROBABILITY THEORY IN CALCULATIONS OF RELIABILITY OF PARTS AND ASSEMBLIES AT MANUFACTURING ENTERPRISES
T.A. Mustafaev, F.F. Khabibullin, D.F. Gabdrakhmanov
The article shows a way to find the uptime of some elements of the system, through the integral distribution function, clearly shows the probability of failures, where the pattern is expressed by Poisson's law. Reservation methods for a limited time interval based on the probability addition theorem and the Bernoulli formula are considered, for this purpose mathematical logic, the theory of differential equations, as well as linear and dynamic programming are used.
Key words: reliability improvement, mathematical statistics, probability multiplication theorem, non-failure operation, redundancy method, Bernoulli formula.
Mustafaev Timur Azisovich, postgraduate, mustafaev.t@yandex.ru, Russia, Kazan, Kazan National Research Technical University A.N. Tupolev-KAI,
Khabibullin Fanil Fargatovich, candidate of technical sciences, docent, fanil_arsk@mail.ru, Russia, Kazan, Kazan National Research Technical University A.N. Tupolev-KAI,
Gabdrakhmanov Danif Faridovich, student, danifkryt@mail.ru, Russia, Kazan Aviation Technical College named after P.V. Dementieva
УДК 658.62.018.012
DOI: 10.24412/2071-6168-2022-3-474-479
О РЕЗУЛЬТАТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИИС ПРИ ОЦЕНКЕ УРОВНЯ ЗРЕЛОСТИ ОРГАНИЗАЦИИ
Л.А. Димитрова, Л.В. Борисова
Рассматриваются отдельные аспекты применения интеллектуальной информационной системы для решения задачи оценки уровня зрелости организации в соответствии с ГОСТ Р ИСО 9004-2019. Приведены экспериментальные данные затрат времени на проведение самооценки с использованием ИИС и традиционным способом. Показано, что использованием ИИС позволяет в 2-3 раза сократить затраты времени на проведение самооценки.
Ключевые слова: уровень зрелости организации, интеллектуальная информационная система, самооценка, затраты времени на самооценку.
Оценка уровня зрелости системы менеджмента организации (УЗО) является важным этапом на пути к достижению устойчивого успеха [1]. Анализ состояния организации может проводиться разными способами, однако наиболее распространенным подходом является самооценка [2]. Проведение самооценки включает несколько аспектов: «определение области самооценки и типа оценки; определение ответственного и сроков ее проведения; определение порядка проведения самооценки и др.».
Важное прикладное значение решения задачи самооценки организации, базирующейся на использовании методологии СМК, подчеркивает актуальность рассматриваемой проблемы. Известно, что адекватно оценить функционирование СМК может только профессионал в данной предметной области (эксперт). Вместе с тем наблюдаются осложнения при решении подобных задач, обусловленные потерями знаний экспертов, а также их недостаточным количеством.
Одной из основных тенденцией развития организаций является интеграция цифровых технологий и методов менеджмента качества. Развитие в данном направлении должно привести к созданию цифровых систем менеджмента качества [3].
Внедрение системы управления знаниями является одним из важнейших условий устойчивого успеха организации, достижения высоких значений показателей результативности и эффективности организации. Для адекватного решения задачи оценки зрелости организации предлагается использование интеллектуальных информационных систем (ИИС) [4].
Характерной особенностью ИИС является использование экспертных знаний, которые могут накапливаться за многие годы практического решения рассматриваемой задачи, и включающие оригинальные (специфические) эвристики, имеющие отраслевой характер. Благодаря системам, базирующимся на знаниях из конкретных предметных областей, открылась возможность прямого доступа к ЭВМ конечных пользователей, в частности, специалистов различных уровней квалификации и т.д., которые могут получить результаты сами, в непосредственном контакте с компьютером.
Для успешного достижения поставленной цели, создана интеллектуальная информационная система, основанная на базе фундаментальных знаний рассматриваемой предметной области. Структурная схема ИИС представлена на рис. 1 [5].
Рис. 1. Архитектура ИИС
ИИС представляет собой программную систему, использование которой в интерактивном режиме позволяет конкретному пользователю решать задачи самооценки. ИИС позволяет полностью реализовать разработанный метод оценки уровня зрелости организации, что предусматривает:
- анализ предметной области и ее формализация;
- выбор различных типов оценки в соответствии со стандартом (экспресс-метод с использованием 9 ключевых элементов; подробная оценка на основе 6 основных групп критериев; использование дополнительных групп критериев);
- определение значимости критериев оценки в конкретных внешних условиях задачи;
- логико-лингвистическое описание условий задачи;
- определение весовых коэффициентов экспертов;
- содействие ЛПР при работе с ИИС (руководство пользователя).
Особую роль в данной системе играет режим работы со знаниями. ИИС функционирует как режиме приобретение знаний (работа с экспертами). Так и в режиме решение задачи конечным пользователем.
Программный продукт выполнен в виде кроссплатформенного клиент-серверного приложения. Хранение и обработка всех данных осуществляется на web-сервере, пользователь взаимодействует с web-сервером при помощи интернет-браузера (поддерживаются все современные интернет-браузеры и их мобильные версии), что значительно ускоряет внедрение программного продукта и его развертывание на базе как основного предприятия, так и дочерних структур [5].
В качестве показателя оценки результативности применения ИИС принимается продолжительность решения задачи с получением конкретного результата. В качестве объекта самооценки может выступать как предприятие в целом, так и отдельные структурные подразделения.
Апробация подхода выполнена на базе ООО «Комтех-ФинПром», которое осуществляет свою деятельность в области станкостроения, Была произведена сравнительная оценка затрат времени на определение уровня зрелости различных подразделений с применением ИИС и традиционным способом. На рис. 2 представлены эмпирические данные по оценке уровня зрелости двух подразделений по первому типу [6].
Эффект от внедрения - Отдел маркетинга и сбыта «Комтех-
ФинПром»
К1
1,50
К8 I I КЗ
К2
К7 \ XI I К4
без ИИС - Отдел маркетинга и сбыта «Комтех- ФинПром» с ИИС - Отдел маркетинга и сбыта «Комтех- ФинПром»
Рис. 2. Диаграмма с результатами эмпирических исследований
Время, затрачиваемое на самооценку с использованием традиционного подхода в среднем, составило 8,1 час. Среднее значение продолжительности самооценки с использованием ИИС равно 3,85 часа.
Для сравнительной оценки продолжительности времени самооценки с применением ИИС и без применения целесообразно проверить несколько статистических гипотез.
На первом этапе необходимо проверить однородность анализируемого материала. Другими словами, необходима проверка однородности дисперсий рассматриваемых групп данных. Следует отметить, что в соответствии с теоретическими положениями ранее была проверена гипотеза о нормальности закона распределения рассматриваемой случайной величины [7]. Однородность дисперсий оценивалась на основе критерия Фишера [8]:
с2
¥ - — расч. 2
?
где - величина, характеризующая рассеивание средних результатов данных в каждой группе Х( относительно их общего среднего X; - среднее значение квадратичных отклонений по каждой группе. Расчетное значение критерия Фишера сравнивается с табличным значением ^табл. для числа степеней свободы т-1 и f2 = тп - т на заданном уровне значимости (принимается равным 0,05).
Расчетные значения указанных параметров определялись по стандартным формулам
[8].
На втором этапе сформулирована нулевая гипотеза о равенстве средних значений данных в группах 1 и 2 (табл. 1).
Таблица 1
Гипотезы о равенстве средних
Уровень значимости 0,05
Нулевая гипотеза Конкурирующая гипотеза
Н,:М(х,) = М(х,) И,:М(х1)>М(х?)
Суть нулевой гипотезы заключается в том, что затраты времени на самооценку статистически неразличимы для обеих групп. Суть конкурирующей гипотезы заключается в том, что затраты времени по группе 1 больше, чем по группе 2 из-за использования ИИС.
В качестве критерия проверки нулевой гипотезы использовался 2-критерий [8]:
£ _ Х1 Х2 _ х1 х2
С7(Х1 -х2) Х,) + Б(Х2) '
Рассчитанное значение критерия 2расч = 9,61, а критическая точка 2табл=2,58. Таким образом видно, что 2расч. > ^табл., поэтому нулевая гипотеза отвергается. На уровне значимости 0,05 можно утверждать, что продолжительность самооценки по группе 1 более чем в 2 раза больше, чем по группе 2.
Также нами проводилась оценка затрат времени на решение задачи при оценке уровня зрелости на основе анализа основных групп критериев.
В качестве иллюстрации на рис. 3 приведена диаграмма распределения времени по основной группе критериев МП - «менеджмент процессов». В табл. 2 приведены наименования элементов данной группы.
Время на самооценку МП Январь
3.00 2,50 | 2,00 I МО
Д].00
са
0.50 0,00
12 3 4 5 6
Элементы основной группы критериев
без ШС ' с ИИС
Рис. 3. Затраты времени на основе второго типа самооценки
Таблица 2
Элементы основных групп
1 1 Е
С
Условное обозначение элементов основной группы Наименования элементов основной группы (по ГОСТ Р ИСО 9004-2019)
1 общие положения
2 определение процессов
3 ответственности н полномочия, связанные с процессами
4 менеджмент процессов (менеджмент согласпя/взапмосвязн между процессами)
5 менеджмент процессов (достижение более высокого уровня качества функционирования)
б менеджмент процессов (поддержание достигнутого уровня)
Проверка статистических гипотез об однородности дисперсий и равенстве средних показала, что затраты времени на решение задачи более чем в 2 раза меньше с использованием ИИС.
Применение ИИС показало, что программная система позволяет реализовать процедуры самооценки с использованием различных типов оценки (установленных стандартом). ИИС позволяет значительно ускорить процесс ввода и обработки необходимой экспертной информации для проведения оценки (снизить общие затраты времени) более чем в 2 раза, а также исключить дублирование информации, Использование ИИС позволяет организациям получить адекватное представление о возможностях и перспективах улучшения системы менеджмента качества организации для достижения устойчивого успеха организации
Список литературы
1. ГОСТ Р ИСО 9004-2019 Менеджмент качества. Качество организации. Руководство по достижению устойчивого успеха организации. М.: Стандартинформ, 2019. 62 с.
477
2. Борисова Л.В., Димитров В.П., Кузьминская Т.П. и др. Формирование эффективных управленческих решений в условиях неопределенности: современный опыт, перспективы, инновации. Ростов-на-Дону, ИП Беспамятнов С.В. 2018. 232 с.
3. Цифровая трансформация экономики и развитие кластеров: монография / А.А. Алетдинова, И.В. Андросова, А.В. Бабкин и др. СПб.: Полтех-Пресс, 2019. 373 с.
4. Димитрова Л.А. О новом подходе к решению задачи оценки уровня зрелости организации / Л.А. Димитрова, Л.В. Борисова, И.Н. Нурутдинова // Качество и жизнь. № 4, 2020. С.47 - 54.
5. Димитрова Л.А. Информационная система для оценки уровня зрелости организа-ции/Л.А. Димитрова. И.Н. Нурутдинова // Advanced Engineering Research. 2020; Т. 20, № 3. С. 317-324.
6. Димитрова Л.А. Апробация метода оценки уровня зрелости организации // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2021. Вып.8. С. 258 - 264.
7. Димитров В.П., Борисова Л.В., Жмайлов Б.Б. Введение в системный анализ. Ростов-на-Дону: Издательский центр ДГТУ. 2013. 77 с.
8. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. Изд. 5-е, перераб. И доп. М.: Высшая школа, 1977. 479 с.
Димитрова Любовь Азатовна, старший преподаватель, kaf-qm@donstu.ru, Россия, Ростов-на-Дону, Донской государственный технический университет,
Борисова Людмила Викторовна, д-р техн. наук, профессор, kaf-qm@donstu.ru, Россия, Ростов-на-Дону, Донской государственный технический университет
ON THE PERFORMANCE OF THE USE OF IIS IN ASSESSING THE LEVEL OF MATURITY OF
THE ORGANIZATION
L.A. Dimitrova, L.V. Borisova
Some aspects of the application of an intelligent information system for solving the problem of assessing the level of maturity of an organization in accordance with GOST R ISO 9004-2019 are considered. Experimental data on the time spent on self-assessment using IIS and in the traditional way are given. It is shown that the use of IIS allows to reduce the time spent on self-assessment by 2-3 times.
Key words: maturity level of the organization, intelligent information system, self-assessment, time spent on self-assessment.
Dimitrova Lyubov Azatovna, senior lecturer, kaf-qm@donstu.ru, Russia, Rostov-on-Don, Don State Technical University,
Borisova Lyudmila Viktorovna, doctor of technical sciences, professor, kaf-qm@donstu.ru, Russia, Rostov-on-Don, Don State Technical University
