CC BY
145
УДК 621: 658.512: 519.233 doi: 10.18287/2223-9537-2015-5-3-313-327
ПРОЕКТИРОВАНИЕ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ НА ОСНОВЕ ПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ МОДЕЛЕЙ, ТРЕБОВАНИЙ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ, ЗНАНИЙ: ОНТОЛОГИЧЕСКАЯ ПАРАДИГМА
12 1 А.Я. Дмитриев ' , Т.А. Митрошкина
1 Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет), Самара, Россия dmitriev5 7@rambler. ru
2Самарская государственная областная академия (Наяновой), Самара, Россия t.mitroshkina@gmail. com
Аннотация
В статье рассматриваются особенности разработки продукции и технологических процессов на основе онтологического подхода и эффективного применения метода развёртывания (структурирования) функции качества QFD. Предложенная модель идентификации качества как решения обратной некорректно поставленной задачи на основе онтологического подхода и метода QFD обладает усовершенствованным математическим аппаратом и позволяет использовать различную дополнительную информацию. Предлагаемый устойчивый матричный метод MTQFD (Matrix Technique QFD) позволяет определять не только приоритеты, но и оценки целевых значений характеристик продукции и параметров технологических процессов, при этом возможно использование информации об отрицательных взаимосвязях. Рекомендации по применению устойчивого матричного метода MTQFD определения приоритетов и оценок целевых значений характеристик продукции и параметров технологических процессов и предложенная онтологическая модель универсальны и могут быть использованы для идентификации качества продукции и услуг.
Ключевые слова: модель, идентификация качества, QFD, развёртывание функции качества, онтология, база знаний, менеджмент знаний, матричный метод QFD.
Введение
Эффективная разработка продукции и управление качеством на основе онтологического подхода, выполнения требований стандартов, применения баз знаний, предметных онтоло-гий и методов менеджмента качества является важнейшим направлением повышения конкурентоспособности продукции и отечественных предприятий на современном этапе. Вопросы модернизации продукции и технологий в свете современной конкуренции и задач импорто-замещения выходят на передний план для российской промышленности.
Под проектированием качества продукции мы понимаем разработку необходимой продукции на основе ожиданий потребителей, знаний и параметрической идентификации характеристик качества. Идентификация качества (определения приоритетов и целевых значений характеристик) на основе ожиданий потребителей и знаний разработчика является ключевой задачей, от решения которой зависят дальнейшие этапы проектирования и жизненного цикла продукции и в конечном итоге конкурентоспособность организации. Трудности при идентификации качества новой и сложной продукции возникают в связи с тем, что задача параметрической идентификации, по сути, является обратной. Необходимо определить характеристики проектируемой продукции или услуги (причину) по выявленной удовлетворенности (следствие). Успех решения обратных задач сильно зависит как от качества и количества ис-
Заключение
Предложенная предметная онтология проектирования качества продукции опирается на онтологический подход, развиваемый в системах менеджмента и закрепленный в международных стандартах, которые, по сути, образуют мета-онтологию. Разработанная онтология метода MTQFD позволяет существенно облегчить конструкторам, технологам и экспертам решение практической задачи идентификации и дальнейшего планирования качества, а также повысить достоверность и устойчивость результатов к погрешностям исходных данных. Онтология реализована на примере задачи проектирования автопровода ПВАМ с учётом дополнительной информации, в том числе о результатах анализа рисков конструкции и процесса FMEA. Применение онтологического подхода и метода MTQFD позволило сократить сроки проектирования, повысить качество и конкурентоспособность автопровода за счёт расчёта новых приоритетов, уточнения технических характеристик продукции и параметров технологических и производственных процессов.
Перспективное понимание онтологической парадигмы и проектирование качества продукции на основе параметрической идентификации моделей, требований потребителей, знаний может обеспечить достижение качества продукции и повышения конкурентоспособности в различных отраслях промышленности.
Список источников
[1] Akao, Y. The leading edge in QFD: past, present and future / Y. Akao, G.H. Mazur //International Journal of Quality & Reliability Management. - 2003. - Т. 20. - №. 1. - С. 20-35.
[2] Mazur, G. QFD 2000: Integrating QFD and Other Quality Methods to Improve the New Product Development Process //12th Symposium on QFD/6th International Symposium on QFD2000. Proceedings of 12th Symposium on QFD/6th International Symposium on QFD2000. - 2000. - С. 305-317.
[3] Адлер, Ю.П. Сколько ни развертывай, а структурировать все равно придется/ Ю.П. Адлер//Методы менеджмента качества. - 2002. - №. 3. - С. 16-18.
[4] Брагин, Ю.В. Путь QFD: проектирование и производство продукции исходя из ожиданий потребителей/ Брагин, Ю. В., Корольков В. Ф.. - Ярославль : Центр качества, 2003. - 240с.
[5] Дмитриев, А.Я. Развёртывание функции качества (QFD) / А.Я. Дмитриев, Т.А. Митрошкина, Ю.А. Вашуков // Самара: Изд-во СГАУ, 2009. - 54 с.
[6] Тульчинский, Г.Л. Парадигма: очерки философии и теории культуры / Г.Л. Тульчинский // Материалы международной научной конференции «Онтология в XXI веке: проблемы и перспективы» Вып. 6. - Под редакцией М.С. Уварова. - СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, - 2006. - С. 12-23.
[7] Боргест, Н.М. Научный базис онтологии проектирования/ Н.М. Боргест // Онтология проектирования. 2013. №1(7). -C. 7-25.
[8] Смирнов, С.В. Онтологическое моделирование в ситуационном управлении / С.В. Смирнов // Онтология проектирования. 2012. №2(4). - С. 16-24.
[9] Боргест, Н.М. Онтология проектирования: теоретические основы. Часть 1. Понятия и принципы. Учеб. пособие / Н.М. Боргест. - Самара: Изд-во СГАУ. - 2010. — 92 с.
[10] Серенков, П.С. Онтология систем менеджмента качества / П.С. Серенков, В.А. Нифагин, Е.В. Котков // Новости. Стандартизация и сертификация. - 2004. - № 6. - С. 50-55.
[11] Гаврилова, Т.А. Базы знаний интеллектуальных систем / Т.А. Гаврилова, В.Ф. Хорошевский. - СПб. и др. : Питер, 2000. - 384 с.
[12] ISO 9001:2015 Quality management systems. Requirements //International Organization for Standardization. http://www.iso.org/iso/home/store/catalogue_ics/catalogue_detail_ics.htm?csnumber=62085
[13] Эйкхофф, П. Современные методы идентификации систем / П. Эйкхофф. - М.: Мир, 1983. - 400 с.
[14] Altshuller, G.. The innovation algorithm: TRIZ, systematic innovation and technical creativity/ G.Altshuller, L.Shulyak, S. Rodman . - Technical Innovation Center, Inc., 1999.
[15] Yamashina, H. Innovative product development process by integrating QFD and TRIZ / H.Yamashina, T. Ito, H. Kawada //International Journal of Production Research. - 2002. - Т. 40. - №. 5. - С. 1031-1050.
[16] Родионов, В.Н. Метод разработки инноваций с учетом рисков в производстве автотракторных проводов /
B.Н.Родионов, А.Я.Дмитриев, Т.А. Митрошкина, Т.В.Попова // Кабели и провода. 2011. №1(326). -
C. 10-14.
[17] Дмитриев, А.Я. Анализ видов, последствий и причин потенциальных несоответствий (FMEA) / А.Я. Дмитриев, Т.А. Митрошкина, Ю.А. Вашуков // Самара: Изд-во СГАУ, 2008. - 31 с.
[18] Панюков,Д.И. Проектирование новых производственных процессов / Д.И. Панюков, В.Н.Козловский, Г.Г. Слистина // Стандарты и качество. 2014. №11(929). - С. 92-95.
[19] QFD Symposium Transactions All Abstracts 1989-2014. http://www.qfdi.org/books/symposium_proceedings_all_abstracts.html
[20] Fehlmann, T.M. The impact of linear algebra on QFD / T.M. Fehlmann // Int. J. of Quality & Reliability Management. 2005. Vol. 22. Issue 1. - P. 83-96. -DOI: http://dx.doi.org/10.1108/02656710510573011.
[21] Митрошкина, Т.А. Современные инновационные методы структурирования качества продукции и управления рисками / Т.А. Митрошкина, А.Я. Дмитриев, Н.И. Лаптев, Г.Г. Богатеев // Вестник Казанского технологического университета. 2014. Т. 17. №8. - С. 330-332.
[22] Дмитриев, А.Я. Метод идентификации качества продукции на основе матричного подхода / А.Я. Дмитриев, Т.А. Митрошкина // Известия Самарского научного центра РАН. 2010. Т. 12. №4. -С. 879-891.
[23] Kano, N. Attractive quality and must-be quality / N.Kano, N.Seraku, F.Takahashi, & S.Tsuji //Journal of Japanese Society for Quality Control, (1984). 14, pp. 39-48.
[24] Воскобойников, Ю.Е. Регрессионный анализ данных в пакете Mathcad / Ю.Е. Воскобойников. - СПб.: Лань, -2011. - 224 с.
[25] Воскобойников, Ю.Е. Выбор параметра регуляризации одного класса нелинейных алгоритмов решения плохо обусловленных СЛАУ / Ю.Е. Воскобойников // Автоматика и программная инженерия. 2012. №2(2). - С. 89-95.
[26] Бочкарев, С.К. Идентификация математической модели ГТД по результатам испытаний / С.К. Бочкарев, А.Я. Дмитриев // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета. 2008. №1(14). -С. 37-39.
PRODUCT QUALITY DESIGN BASED ON IDENTIFICATION OF PARAMETRIC MODELS, CONSUMER REQUIREMENTS, KNOWLEDGE: ONTOLOGICAL PARADIGMA
A.Ya. Dmitriev 1 2, T.A. Mitroshkina1
1 Samara State Aerospace University named after academician S.P. Korolev (National Research University), Samara, Russia dmitriev5 7@rambler. ru
2Samara Region State Academy (Nayanova) Samara, Russia t.mitroshkina@gmail. com
Abstract
The article features a development of products and processes of the enterprise on the basis of the ontological approach and effective application of quality function deployment (structuring) method, QFD. A major flaw of modern practical application of QFD is that even with the appropriate use it actually determines only priority areas for improvement. Target values of modified products characteristics are determined as subjective and depend on the existing products on the market. Other disadvantages of using of modern quality identification methods based on QFD are the complexity of calculations, limited size of possible relationships matrixes, and difficulty in using various additional information. Most times only the first level QFD is used for practical purposes to determine priorities of product development and thus negative relationships are virtually never used. The proposed model of quality identification as the solution of the inverse ill-posed problem based on the ontological approach and QFD method involves advanced mathematical tools and allows the use of various additional information. The proposed robust matrix MTQFD (Matrix Technique QFD) method allows you to determine not only the priorities but also the assessments of the product characteristic and process parameter target values, with the possible use of information on negative relationships. Recommendations for the applying of the robust matrix method MTQFD for prioritization and evaluation of the product characteristic and process parameter target values and the proposed ontology model are universal and can be used for the products and services quality identification in any organization.
Key words: model, identification of quality, QFD, quality function deployment, ontology, Knowledge Bases, knowledge management, MTQFD, matrix method QFD.
References
[1] Akao, Y. The leading edge in QFD: past, present and future / Y. Akao, G.H. Mazur //International Journal of Quality & Reliability Management. - 2003. - T. 20. - №. 1. - P. 20-35.
[2] Mazur, G. QFD 2000: Integrating QFD and Other Quality Methods to Improve the New Product Development Process //12th Symposium on QFD/6th International Symposium on QFD2000. Proceedings of 12th Symposium on QFD/6th International Symposium on QFD2000. - 2000. - P. 305-317.
[3] Adler, Yu.P. Skolko ni razvertyivay, a strukturirovat vse ravno pridetsya [No matter how deployed it would still have to be structured] / Yu.P. Adler//Metodyi menedzhmenta kachestva. - 2002. - No. 3. - P. 16-18. (In Russian).
[4] Bragin, Yu.V. Put QFD: proektirovanie i proizvodstvo produktsii ishodya iz ozhidaniy potrebiteley [QFD path: designing and manufacturing of products based on customer expectations] / Bragin, Yu. V., Korolkov V. F.. -Yaroslavl : Tsentr kachestva, 2003. - 240p. (In Russian).
[5] Dmitriev, A. Ya. Razveortyvanie funkcii kachestva (QFD) [Quality Function Deployment (QFD)] / A.Ya. Dmitriev, T.A. Mitroshkina, Yu.A. Vashukov // Samara: Izdftel'stvo SGAU, 2009. - 54 p. (In Russian).
[6] Tulchinskiy, G.L. Paradigma: Ocherki filosofii i teorii kulturyi [Paradigm: Essays on philosophy and cultural theory] / G.L. Tulchinskiy // Materialyi mezhdunarodnoy nauchnoy konferentsii "Ontologiya v XXI veke: problemyi i perspektivyi" Issue 6 / Ed.: M.S. Uvarova. - Sc. Petersburg: Izdatel'stvo S.-Peterb. universiteta, 2006/ P.12-23. (In Russian).
[7] Borgest, N.M. Nauchnyiy bazis ontologii proektirovaniya [Scientific basis for ontology design] / N.M. Borgest // Ontologiya proektirovaniya [Ontology of Designing]. 2013. No. 1(7). - P. 7-25. (In Russian).
[8] Smirnov, S. V. Ontologicheskoe modelirovanie v situatsionnom upravlenii [Ontological modeling in situational management] / S.V. Smirnov // Ontologiya proektirovaniya [Ontology of Designing]. 2012. No. 2(4). - P. 16-24. (In Russian).
[9] Borgest, N.M. Ontologiya proektirovaniya: teoreticheskie osnovyi. Chast 1. Ponyatiya i printsipyi [Ontology design: the theoretical foundations. Part 1. Definitions and principles] / N.M. Borgest - Samara: Izdftel'stvo SGAU, 2010. -92 p. (In Russian).
[10] Serenkov, P.S. Ontologiya sistem menedzhmenta kachestva [Ontology of quality management systems] / P.S. Serenkov, V.A. Nifagin, E.V. Kotkov // Novosti. Standartizatsiya i sertifikatsiya. - 2004. - No. 6. - P. 50-55. (In Russian).
[11] Gavrilova, T.A. Bazyi znaniy intellektualnyih sistem [Knowledge Bases of Intelligent Systems] / T.A. Gavrilova, V.F. Horoshevskiy. - SPb. i dr. : Piter, 2000. - 384 p. (In Russian).
[12] ISO 9001:2015 Quality management systems. Requirements //International Organization for Standardization. http://www.iso.org/iso/home/store/catalogue_ics/catalogue_detail_ics.htm?csnumber=62085
[13] Eykhoff, P. Sovremennyie metodyi identifikatsii sistem [Modern methods of systems identification] / P. Eykhof. Moscow: Mir, 1983. - 400 p. (In Russian).
[14] Altshuller, G.. The innovation algorithm: TRIZ, systematic innovation and technical creativity/ G.Altshuller, L.Shulyak, S. Rodman . - Technical Innovation Center, Inc., 1999.
[15] Yamashina, H. Innovative product development process by integrating QFD and TRIZ / H.Yamashina, T. Ito, H. Kawada //International Journal of Production Research. -2002. - T. 40. - №. 5. -P. 1031-1050.
[16] Rodionov, V.N. Metod razrabotki innovatsiy s uchetom riskov v proizvodstve avtotraktornyih provodov [The method of developing a risk-based innovation in the production of automotive wire] / V.N. Rodionov, A.Ya. Dmitriev, T.A. Mitroshkina, T.V. Popova // Kabeli i provoda. 2011. No. 1(326). -P. 10-14. (In Russian).
[17] Dmitriev, A.Ya. Analiz vidov, posledstviy i prichin potentsialnyih nesootvetstviy (FMEA) [Failure mode and effect Analysis (FMEA)] / A.Ya. Dmitriev, T.A. Mitroshkina, Yu.A. Vashukov // Samara: Izdftel'stvo SGAU, 2008. -31 p. (In Russian).
[18] Panyukov, D.I. Proektirovanie novyih proizvodstvennyih protsessov [The design of new production processes] / D.I. Panyukov, V.N. Kozlovskiy, G.G. Slistina // Standartyi i kachestvo. 2014. No. 11(929). - P. 92-95. (In Russian).
[19] QfD Symposium Transactions All Abstracts 1989-2014. http://www.qfdi.org/books/symposium_proceedings_all_abstracts.html
[20] Fehlmann, T.M. The impact of linear algebra on QFD / T.M. Fehlmann // Int. J. of Quality & Reliability Management. 2005. Vol. 22. Issue 1. - P. 83-96. -DOI: http://dx.doi.org/10.1108/02656710510573011.
[21] Mitroshkina, T.A. Sovremennyie innovatsionnyie metodyi strukturirovaniya kachestva produktsii i upravleniya riskami [Modern innovative approach to structuring of quality and risk management] / T.A. Mitroshkina,
A.Ya. Dmitriev, N.I. Laptev, G.G. Bogateev // Vestnik Kazanskogo tehnologicheskogo universiteta. 2014. Vol. 17. No. 8. - P. 330-332. (In Russian).
[22] Dmitriev, A. Ya. Metod identifikatsii kachestva produktsii na osnove matrichnogo podhoda [The method of identification of quality products based on matrix approach] / A.Ya. Dmitriev, T.A. Mitroshkina, // Izvestiya Samarskogo nauchnogo tsentra RAN. 2010. Vol. 12. No. 4. - P. 879-891. (In Russian).
[23] Kano, N. Attractive quality and must-be quality / N.Kano, N.Seraku, F.Takahashi, & S.Tsuji //Journal of Japanese Society for Quality Control, (1984). 14, P. 39-48.
[24] Voskoboynikov, Yu.E. Regressionnyiy analiz dannyih v pakete Mathcad [Regression analysis of the data in the package Mathcad]. / Yu.E. Voskoboynikov // Sc. Petersburg: Lan, 2011. - 224 p. (In Russian).
[25] Voskoboynikov, Yu. E. Vyibor parametra regulyarizatsii odnogo klassa nelineynyih algoritmov resheniya ploho obuslovlennyih SLAU [Choosing the regularization parameter a class of nonlinear algorithms for solving ill-conditioned linear systems] / Yu.E. Voskoboynikov // Avtomatika i programmnaya inzheneriya. 2012. No. 2(2). -P. 89-95. (In Russian).
[26] Bochkarev, S.K. Identifikatsiya matematicheskoy modeli GTD po rezultatam ispyitaniy [Identification of a mathematical model of a turbine engine according to test results] / S.K. Bochkarev, A.Ya. Dmitriev // Vestnik Samarskogo gosudarstvennogo aerokosmicheskogo universiteta. 2008. No. 1(14). - P. 37-39. (In Russian).
Сведения об авторах
Дмитриев Александр Яковлевич, 1956 г. рождения. Окончил Куйбышевский авиационный институт им. С.П. Королёва в 1979 г., к.т.н. (1987). Доцент кафедры производство летательных аппаратов и управление качеством в машиностроении Самарского государственного аэрокосмического университета (национальный исследовательский университет), заведующий кафедрой управление качеством Самарской государственной областной академии (Наяновой), генеральный директор ООО «Новое качество». Академик Академии проблем качества. В списке научных трудов более 50 работ в области управления качеством.
Aleksandr Yakovlevich Dmitriev (b.1956) graduated from the Korolyov Aerospace Institute (Kuibyshev-city) in 1979, PhD (1987). He is Associate Professor at Samara State Aerospace University named after academician S.P. Korolev (National Research University) (Department of Manufacture of aircraft and management of quality in mechanical engineering), Head of the Department "Quality Management" of the Samara Region State Academy (Nayanova), Founder and Director of "New Quality" (research-consulting company). Academician of the Academy for quality problems. The list of scientific works of more than 50 publications in the field of quality management and risk management.
Митрошкина Татьяна Анатольевна, 1975 г. рождения. Окончила Московский технологический университет (МИСиС) в 1997 г., ассистент кафедры производство летательных аппаратов и управление качеством в машиностроении Самарского государственного аэрокосмического университета (национальный исследовательский университет), ведущий специалист научно-консультационной компании «Новое качество». Член Всероссийской организации качества, Поволжского клуба качества. В списке научных трудов более 20 работ в области менеджмента качества.
Tatyana Anatolyevna Mitroshkina (b. 1975) graduated from Moscow University of Technology (MISiS) in 1997, Assistant of the Department of Manufacture of aircraft and management of quality in mechanical engineering Samara State Aerospace University named after academician S.P. Korolev (National Research University), a leading specialist "New Quality" (research-consulting company). Member of the Russian Organization for Quality, member of the Volga club quality. She is co-author more than 20 articles in the field of quality management and risk management.
