CC BY
19
ГЛАВА 7. ЭКОНОМИЧЕСКИЕ И ПРАВОВЫЕ ОСНОВЫ МЕНЕДЖМЕНТА КАЧЕСТВА ПРЕДПРИЯТИЙ И ОРГАНИЗАЦИЙ
УДК 681.321 Власов А.И.
ФГБОУ ВПО «МГТУ им.Н.Э.Баумана», Россия
ОСОБЕННОСТИ ВИЗУАЛЬНОЙ ФОРМАЛИЗАЦИИ ИНФОРМАЦИОННЫХ ПОТОКОВ В СИСТЕМАХ ПОДДЕРЖКИ МЕНЕДЖМЕНТА КАЧЕСТВА ЭА
В работе рассмотрены вопросы визуального моделирования процессов менеджмента качества в условиях синхронных производственных технологий. Проведен анализ взаимосвязи особенностей процессных и информационных визуальных моделей, даны рекомендации на применение процедур визуального моделирования на ранних стадиях адаптации производственных процессов к условиям реального производства. Краткое рассмотрена обобщенная архитектура информационной системы (модуля) сопровождения процессов управления качеством. Даны рекомендации по реализации поисковых процедур с учетом морфологии и контекстно-зависимого поиска. Показана актуальность и важность формализации и автоматизированной реализации инструментов управления качеством на всех уровнях производственной экспертизы. Ключевые слова:
системный анализ, визуальное моделирование, сертификация, управление качеством.
Введение
Упрощенный подход к обеспечению качества электронной аппаратуры базируется на контроле качества только уже выпущенных изделий. По результатам проверок продукции делаются выводы о "соответствии", оставшаяся ее часть отбраковывается. Такой подход, назовем его статическим, не предусматривает процедур динамического обеспечения качества непосредственно в процессе этапов жизненного цикла изделий, ответственности каждого участника производственного процесса за качество "своего" вида работ. Упрощенный подход обычно приводит к высокому проценту брака и необоснованным затратам [1]. При этом не только конструктивная реализация изделия, но и сам производственный процесс в целом могут не обеспечивать заданные показатели качества, что будет выявлено только по результатам изготовления изделия. Указанные проблемы обусловливают актуальность динамического системного подхода и анализа реализуемых производственных процессов с позиции качества на самых ранних стадиях проектирования и производства с использованием автоматизированных инструментов в условиях синхронных технологий производства.
Качество всего изделия зависит от качества каждого вида работ — от разработки до поставки и внедрения (не зря оно получило характеристику "всеобщее"). Вопросы обеспечения качества производимой продукции с учетом ответственности каждого участника процесса регламентирует стандарт ISO9000. Стандарт имеет четко определенные разделы, по наличию и правильной реализации которых на производстве можно судить о качестве выпускаемой продукции. При этом реализация данного стандарта предусматривает обработку многомерных данных в условиях синхронных производственных технологий, что делает актуальным и крайне целесообразным их сквозное, информационное сопровождение на каждом этапе жизненного цикла изделий электронной техники [2].
В работе не ставится цель рассмотрение всех разделов стандарта ISO, это является отдельной и объемной темой, подробно остановимся на проблемах формализации подсистемы управления качеством и е информационного сопровождения.
Оценить уровень формализации информационных потоков подсистемы качества можно с использованием трехмерной модели R-F-D информационного пространства предприятия (где R - ось регламента, F - ось полнофакторных документов, D -ось состояния архива документов). Положение критериальной точки в данном трехмерном пространстве свойств определяет уровень формализации, при этом следует учитывать функциональные факторы [3-5]:
- ответственность - определяет ответственность руководства предприятия и персонала за качество продукции (так называемый уровень экспертизы принятия решения на своем рабочем месте), отражается в создании организационной структуры и распределении обязанностей между сотрудниками, что предусматривает: разграничение прав доступа и функционала по разработке документов между
пользователями, определение маршрутов разработки документов, определение пользователей и конкретных обязанностей по разработке, проверке и утверждению документов, возможность просмотра и контроля реального состояния дел, генерации отчетов и аналитики (например, всегда можно увидеть стадию документа, понять на каком из под-маршрутов и по какой причине произошел "сбой"), встроенная система электронной подписи (также способствует определению ответственности конкретного лица);
- управление разработками - регламентирует управление разработками, соблюдение корпоративных, отраслевых (ОСТ) и пр. стандартов на виды и комплектность документации, единая система параметризации документации, обеспечение синхронных технологий обработки документов;
- управление производством - регламентирует управление производственными процессами, обеспечение комплексного характера системы технологической подготовки производства, соблюдение требований КД, ОСТ, регламентов и т.п., сквозной мониторинг технологических процессов и т.п.;
- управление сборочными единицами - подразумевает наличие входного контроля качества сборочных комплектов (поставляемых для сборки), ведение истории поставок и поставщиков, разработку методических инструкций и регламентов, которые помещаются в архив КТД;
- управление закупками - регламентирует управление закупками стандартных комплектующих, которые регистрируются в архиве КТД как стандартные компоненты с описанием поставщика, производителя, возможных замен, условий закупки и прочих необходимых атрибутов.
Анализируя функциональные критерии характер информационной подсистемы поддержки управления качеством можно определить как информационно-справочная с расширенными аналитическими функциями. Эксперт по качеству (инженер по качеству) должен быть осведомлен о последних изменениях в руководящих документах: стандартах, методических инструкциях, регламентах и т.п. Оперативный доступ к регламентирующей информации формирует его компетентностную модель как специалиста по качеству. Обеспечивающая система должна стремиться к тому, чтобы максимально избавить пользователя от работ по составлению часто использующихся документов, таких как должностные инструкции, различных графиков (в частности графика проведения внутреннего аудита), отчетов и др. Вместе с тем система должна иметь модульный принцип построения (позволяющий легко адаптировать систему для решения специализированных задач), быть масштабируемой (устойчиво работать при значительном увеличении нагрузки на нее и путем увеличения мощности аппаратного обеспечения и обеспечивать соответствующий уровень производительности), обеспечивать эффективное хранение и обработку данных, включая контекстно-зависимый поиск информации, иметь развитые инструменты статистического анализа и визуализации данных (построения контрольных листов, гисто-
грамм, диаграмм разброса, диаграмм Парето, проведения расслоения (стратификация), построения причинно-следственная диаграмма и контрольных карт) [6, 7].
1 Обобщенная архитектура информационных системы поддержки управления качеством ЭА
Рассмотрим обобщенную архитектуру, часто реализуемую при построении информационных систем сопровождения жизненного цикла изделий электронной техники. Обычно это двухуровневая клиент/серверная архитектура (рисунок 1). С точки зрения минимизации затрат на сопровождение и техническое обслуживание целесообразно использовать реализацию такой системы в виде тонкого клиента, когда вся логика системы сосредоточена на стороне сервера, а пользователь работает с приложением посредством броузера по сети интер-нет/интранет [8, 9]. Такой подход значительно упрощает сопровождение системы непосредственно на рабочих местах.
Ядром системы является конструкторско-техно-логическая база данных. Промежуточное звено обеспечивает связь между базой данных и клиентским приложением. Клиентское приложение - представляет в удобной форме пользователю информацию, необходимую для тех или иных работ по разработке и поддержке системы управления качеством.
База данных
Основная база по СМК
7Y
1Z
7Y
Подчиненные базы данных, наличие которых обусловлено множественностью данных по одной из составляющей мастер-базы. Связь подчиненной базы и мастер базы осуществляется через уникальное попе в основной базе.
Вспомогательные базы данных. Функции баз:
- облепение ввода данных;
- контроль грамматических ошибок;
- жесткая
систематизация данных.
3 1
0DBC/JDBC V J
Приложение
Форма ввода данных
ту
ч у Модуль данных
Невизуальные компоненты баз данных
Визуальные компоненты БД;
- Визуальные компоненты для обеспечения взаимодействия пользователя и ПЭВМ.
Форма отчета
- Визуальные компоненты
БД:
- Компоненты создания
отчетов.
Рисунок 1 - Обобщенная клиент/серверная архитектура информационной системы менеджмента качества (СМК)
Анализируя основные виды деятельностей по управлению качеством следует выделить следующие основные типы документов, хранящихся и обрабатываемых в системе: текстово-графические документы в общепринятых форматах, документы "табличного процессора" в формате *.х1з (и совместимых) и документы, реализующие визуальные инструменты управления качеством (диаграммы процессов,
деятельностей, диаграммы Ганта и т.п.) [10-14]. В качестве средств просмотра используются соответствующие внешние программы или встроенные плагины. При этом в базе не хранятся непосредственно документы, а хранятся только исходные данные для автогенерируемых документов или лишь ссылки для полнотекстовых (неизменяемых) документов. Это обеспечивает простоту системы, но при этом возникает проблема поиска (индексации) документов разных форматов, особенно с инкапсуляцией визуальных объектов [15].
Обобщенная архитектура подсистемы предполагает, что пользователь взаимодействует посредством интерфейса с компонентами "слоя приложения", который выполняет роль диспетчера задач и в случае необходимости инициализации сложных поисковых или аналитических запросов и визуализации их результатов. "Слой приложения" запускает механизма индексации нового семантического контента, который еще не индексирован.
Так как поиск документов по ключевым словам малоэффективен для однотипных инженерно-производственных задач и занимает много времени, то для ускорения поисковых процедур в модулях управления качеством предлагается использовать технологии контекстно-связанного индексирования, что позволяет реализовать контекстно-зависимые фреймовые семантические деревья. При этом обычные индексы реализуются с применением алгоритма сбалансированного двоичного дерева. Такой комплексный подход позволяет генерировать составные контексно-зависимые индексы без избыточности, что ускоряет обработку данных. Это позволяет реализовать семантическую навигацию по связанным документам (навигацию по понятиям) используя фреймовые деревья решений.
2 Анализ особенностей реализации поисковых процедур и индексирования данных
Как было отмечено выше, оперативность доступа к актуальной информации по всем стадиям жизненного цикла является залогом эффективности подсистемы управления качества. Это обуславливает актуальность решения вопросов применения эффективных, контекстно-зависимых механизмов поиска в массивах многомерных данных.
Рассматривая методы поиска в общем их следует разделить на статические и динамические. При статическом поиске массив значений не меняется во время работы алгоритма. Во время динамического поиска массив может перестраиваться или изменять размерность, адаптироваться под условия поиска. Этому могут способствовать контекстно-зависимые группировки (составные контекстные кластеры). При поиске могут использоваться методы, использующие истинные ключи и методы, работающие по составным ключам (упорядоченное представление, которое создано специально для облегчения поиска).
Прежде чем обрабатываемые документы будут доступны для поиска, их необходимо проиндексировать. Основные шаги алгоритма индексирования следующие: получение документа, формализация документов, выявление его атрибутов и их обработка, нормализация документа и формирование атомарных семантических конструкций, формирование (анализ) словаря атомарных семантических конструкций (эталонов), связывание атомарных элементов документа с эталонами в словаре.
Поисковые процедуры могут быть реализованы методами, основанные на сравнении самих значений и методами, основанные на их цифровых свойствах (методы хэширования). Это рассматривается как прямой доступ, по сравнению с последовательным перебором всех (или некоторых) значений в искомом массиве.
При разработке тонкого клиента следует учитывать. что средства языка HTML не всегда способны представить данные в нужном виде. В последнее время для этих целей все большее распространение получает язык XML (extensible Markup Language). В работах [11 - 13] предложена реализация языка ViXML, ориентированного на представление визуальных моделей, которые находят
широкое применение и в подсистемах управления качеством.
При создании системы автоматизированного сопровождения процедур управления качеством необходимо ориентироваться на процессный подход [4, 14]. Структура системы управления (включая и управление качеством), построенная на основе процессного подхода, имеет модульных характер
(рисунок 2). Основой управления являются показатели эффективности, среди которых выделяют интегральные показатели (затраты на выполнение бизнес-процесса, включая фактическую себестоимость, рассчитанную с применением методологии АВС/ФСА (Activity Based Costing/Функционально-Стоимостной Анализ), временные характеристики бизнес-процесса и т.п.) и дифференциальные показатели качества бизнес-процесса.
Рисунок 2 - Перспективная архитектура СМК с инкапсуляцией визуальных инструментов управления
качеством
Современная система сопровождения управления качеством должна включать инструменты для формализации, моделирования, анализа и оценки бизнес процессов с различных точек зрения (организация, функции и цели, данные, продукты и услуги, процессы и т.п.) [14 - 17].
Заключение
В рамках работы кратко проанализирована концепция реализации информационно-справочной системы автоматизированного сопровождения процедур управления качеством при производстве изделий электронной техники. Кратко рассмотрены особенности индексирования многомерных данных с
учетом требований стандартов серии ИСО 9000. Предложен контекстно-зависимый подход для реализации группировок (кластеризации) данных по уровням экспертизы процедур управления качеством. Предлагаемое решение по структурированию информации в подсистемах, обеспечивает гибкость базы знаний и открытость к дополнениям, исключающее дублирование. Контекстно-зависимая справочная подсистема позволяет создавать перекрестные семантические связи между различными разделами справочной системы и обеспечивает эффективный доступ к необходимой информации.
ЛИТЕРАТУРА
1. В. В. Маркелов, А. С. Кабаева УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ ЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ: учеб. пособие. - М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2014. - 272 с. : ил. (Библиотека «КЭВС» : в 25 кн. Кн. 2).
2. Маркелов В.В., Власов А.И., Камышная Э.Н. ВИЗУАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА ПРИ УПРАВЛЕНИИ КАЧЕСТВОМ ИЗДЕЛИЙ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ // Труды международного симпозиума Надежность и качество. 2014. Т. 1. С. 145-149.
3. Маркелов В.В., Власов А.И., Камышная Э.Н. СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ ПРОЦЕССА УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ ИЗДЕЛИЙ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ // Надежность и качество сложных систем. 2014. № 1 (5). С. 35-42.
4. Власов А.И., Карпунин А.А., Ганев Ю.М. СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД К ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПРИ КАСКАДНОЙ И ИТЕРАТИВНОЙ МОДЕЛИ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА // Труды международного симпозиума Надежность и качество. 2015. Т. 1. С. 96-100.
5. Алексей Рындин АРХИВ БЕЗ ПЫЛЬНЫХ ПОЛОК ИЛИ СПОСОБЫ ОРГАНИЗАЦИИ АРХИВА ПРЕДПРИЯТИЯ - М.: Информационный бюллетень № 10 (113). 2002. 40 с.
6. Маркелов В.В., Власов А.И., Зотьева Д.Е. АВТОМАТИЗАЦИЯ МЕТОДОВ ВХОДНОГО СТАТИСТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ПРИ УПРАВЛЕНИИ КАЧЕСТВОМ ИЗДЕЛИЙ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ В СРЕДЕ МАТНЬАВ // Надежность и качество сложных систем. 2014. № 3 (7). С. 38-43.
7. А.А. Адамова, А.И. Власов ВИЗУАЛЬНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ АДАПТАЦИИ ПОДГОТОВКИ ПРОИЗВОДСТВА К ВЫПУСКУ НОВОЙ ПРОДУКЦИИ // Информационные технологии в проектировании и производстве. - 2014. - №2. - С.4 6-56.
8. Власов А.И. БАНКОВСКИЕ И КОРПОРАТИВНЫЕ АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ. ПРИНЦИПЫ, СРЕДСТВА И СИСТЕМЫ ДОКУМЕНТООБОРОТА КОММЕРЧЕСКОГО БАНКА - М.: УЦ ОАО "Газпром". 1999. 107с.
9. А.И.Власов, А.Е.Михненко ИНФОРМАЦИОННО-УПРАВЛЯЮЩИЕ СИСТЕМЫ ДЛЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРОНИКИ // Производство электроники: технологии, оборудование материалы. - 2006. - №3.- С.15-21.
10. Власов А.И., Маркелов В.В., Зотьева Д.Е. УПРАВЛЕНИЕ И КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ИЗДЕЛИЙ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ. СЕМЬ ОСНОВНЫХ ИНСТРУМЕНТОВ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА ПРИ УПРАВЛЕНИИ КАЧЕСТВОМ ИЗДЕЛИЙ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ // Датчики и системы. 2014. № 8 (183). С. 55-66.
11. Аминев Д.А., Увайсов С.У., Кондрашов А.В. ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ПРОЕКТИРОВАНИЯ ВЫСОКОСКОРОСТНЫХ МНОГОПОТОКОВЫХ СИСТЕМ РЕГИСТРАЦИИ ЦИФРОВЫХ ДАННЫХ // Труды международного симпозиума Надежность и качество. 2012. Т. 2. С. 459-460.
12. Журавлева Л.В., Власов А.И. ВИЗУАЛИЗАЦИЯ ТВОРЧЕСКИХ СТРАТЕГИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕНТАЛЬНЫХ КАРТ // Прикаспийский журнал: управление и высокие технологии. 2013. № 1 (21). С. 133-140.
13. Власов А.И., Журавлева Л.В., Тимофеев Г.Г. МЕТОДЫ ГЕНЕРАЦИОННОГО ВИЗУАЛЬНОГО СИНТЕЗА ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ В ОБЛАСТИ МИКРО-/НАНОСИСТЕМ // Научное обозрение. 2013. № 1. С. 107-111.
14. Власов А.И. ПРОСТРАНСТВЕННАЯ МОДЕЛЬ ОЦЕНКИ ЭВОЛЮЦИИ МЕТОДОВ ВИЗУАЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ СЛОЖНЫХ СИСТЕМ // Датчики и системы. 2013. № 9 (172). С. 10-28.
15. Папулин, С.Ю. ПОИСК ЭЛЕКТРОННЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ ПО СЕМАНТИЧЕСКИМ ПРИЗНАКАМ // Программные продукты и системы. - 2011. - №1. - С. 10-16.
16. Евстифеев A.A. Модели минимизации направленного ущерба транспортной системы при отсутствии информации / A.A. Евстифеев, Н.А. Северцев // Вопросы теории безопасности и устойчивости систем. 2009. № 11. С. 137-145.
17. Тимошкин А.Г., Власов А.И. О СТРАТЕГИИ И ТАКТИКЕ МАРКЕТИНГОВОЙ ПОЛИТИКИ МНОГОПРОФИЛЬНОЙ КОМПЬЮТЕРНОЙ ФИРМЫ // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 1996. № 9. С. 59-61.
УДК: 681.3.06
Ганев Ю.М., Карпунин А.А., Сергеева Н.А.
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Россия
АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИИ RFID В КОНЦЕПЦИИ «БЕРЕЖЛИВОГО ПРОИЗВОДСТВА»
В работе рассмотрены особенности применимости RFID технологий для сквозного контроля качества в условиях внедрения синхронных технологий управления производственными системами. Рассмотрены вопросы повышения качества и эффективности производственных процессов современного предприятия, реализующего концепцию «Бережливого производства». Обоснована необходимость идентификации потерь, приводящих к неоправданным затратам, средствами RFID технологий. Основное внимание уделено реализации методов повышения качества продукции, процессов и конкурентоспособности предприятия в целом за счет внедрения RFID технологий. Материал будет полезен руководителям производственных отделов и руководителям отдела управления качеством. Ключевые слова:
системный анализ, бережливое производство, информационная модель, визуальное моделирование, RFID технологии.
Введение
Концепция «Бережливого производства» представляет собой определенный подход к управлению предприятием, целью которого является минимизация или полное устранение потерь и, как следствие, улучшение качества выпускаемой продукции и рабочих процессов [1]. Потерями в методологии «Бережливого производства» считаются любые действия, не добавляющие ценности конечному продукту. Работа над минимизацией потерь в конечном итоге приводит к снижению себестоимости продукта и повышению эффективности предприятия в целом.
Концепция «Бережливого производства» включает в себя комплекс технических мер, необходимых для оптимизации производственных процессов. Одной из мер первостепенной важности является использование средств идентификации, позволяющих учитывать и контролировать объекты, снизив при этом вероятность ошибки при вводе данных по причине человеческого фактора [2 - 4].
Наиболее популярными средствами идентификации объектов являются штрих-коды, радиочастотные метки, биометрические средства (рисунок 1).
Рисунок 1 - Средства идентификации объектов
При использовании штрих-кодов данные об объекте кодируются в формате, воспринимаемом информационной системой управления. Одномерный штрих-код представляет собой последовательный набор вертикальных полос разной толщины, идентифицируемый как последовательность символов после считывания специальным сканером. Двумерный штрих-код кодирует данные как вертикальными, так и горизонтальными штрихами, что позволяет значительно увеличить объем закодированной информации [4].
В производственных системах учета широко используются QR-коды (Quick Response - быстрый отклик). QR-коды являются разновидностью двумерных штрих-кодов, обладающей повышенной емкостью и возможностью коррекции ошибок, вызванных повреждениями QR-кода. Максимальный объем информации, хранимой в QR-коде: 7089 цифр, 4296 цифр и латинских букв, 2953 байт двоичного кода. QR-коды нашли свое применение в торговле, логистике, рекламе.
1 Анализ RFID- технологий
Для обеспечения контроля, учета, идентификации объектов в последнее время все большее распространение получают RFID технологии. RFID (Radio-Frequency Identification) - технология маркирования объектов с помощью радиочастотной идентификации [5-7].
Считается, что технология RFID берет свое начало в 40-е года 20-го столетия [4]. Система радиочастотной идентификации использовалась для обнаружения военной техники на сравнительно небольшом расстоянии - 3-5 км. Существенным недостатком такой системы являлось то, что возможность отличить военную технику противника от военной техники союзников отсутствовала.
Позже была разработана технология «свой-чу-жой», что позволяло быстро идентифицировать военную технику и оперативно принять необходимые решения.
Схема работы системы «свой-чужой»:
Зашифрованная информация передается с военной базы на единицу техники.
Установленный на единицу военной техники блок производит вычисления и отправляет результаты обратно.
Если результат вычисления совпал с эталонным, единица техники идентифицируется как «своя», в противном случае как «чужая».
В общем случае, современная RFID система состоит из передатчика и приемника информации. Системы радиочастотной идентификации призваны снизить трудоемкость следующих стандартных операций:
отслеживание местоположения объекта на небольших расстояниях;
учет повторяющихся операций для дальнейшего статистического анализа;
контроль доступа в помещения и здания;
обеспечение идентификации для разграничения доступа к информации и многих других.
В отличие от системы считывания штрих-кодов, RFID технология позволяет осуществить быстрый обмен информации без необходимости установления контакта между источником и считывателем. Такая возможность позволяет сократить ручной труд,
BARCODE
