CC BY
193СОВРЕМЕННЫЕ ПОДХОДЫ К ПРИМЕНЕНИЮ КОНЦЕПЦИИ «КАЧЕСТВО 4.0» НА ПРЕДПРИЯТИЯХ
MODERN APPROACHES TO THE QUALITY 4.0 APPLICATION IN THE ENTERPRISES
УДК 006.06
DOI: 10.24411/2307-5368-2020-10038
СТАРОДУБЦЕВА Елена Дмитриевна
аспирант кафедры проектного менеджмента и управления качеством Санкт-Петербургского государственного экономического университета, elenatonika@yandex.ru
STARODUBTSEVA, Elena Dmitrievna
Post-graduate student at the Department of Project Management and Quality Management, Saint Petersburg State University of Economics, elenatonika@yandex.ru
Аннотация.
Статья посвящена вопросу применения технологий «индустрии 4.0» в рамках цифровой трансформации системы качественного управления предприятием. Автор проводит сравнительный анализ традиционной концепции и концепции «качество 4.0», раскрывает принципы, на которых строится концепция «качество 4.0». В статье предлагаются аппаратно-программные средства для использования при внедрении концепции «качество 4.0» на предприятиях и рассмотрены результаты от их применения. Приведен пример методики цифровой трансформации системы качественного управления предприятием, сделаны выводы о результатах реализации методики.
Ключевые слова: концепция «качество 4.0», «индустрия4.0», бизнес-процесс, цифровизация, система менеджмента качества.
Abstract.
The article is devoted to the issue of application of the Industry 4.0 technologies within the digital transformation of the of enterprises quality management system. The author conducts a comparative analysis of the traditional concept and the Quality 4.0 concept, reveals the Quality 4.0 principles. The article gives software solutions for the Quality 4.0 introduction into the enterprises. It shows the results of their application. The article analysis method of using digital technologies of the QMS on the enterprise and draws a conclusion about its effectiveness.
Key words: the Quality 4.0, the Industry 4.0, business process, digital transformation, quality management system.
© Стародубцева E. Д., 2020.
Менеджмент качества, как система качественного управления предприятием, находится в постоянном развитии. Под влиянием цифровых технологий внедрение стандартов серии ISO:9001, ведение бумажного документооборота системы менеджмента качества (далее СМК) становится недостаточным для обеспечения постоянного улучшения системы. Происходит переход от применения традиционной концепции менеджмента качества к концепции «качество 4.0».
В рамках организации менеджмента качества современного предприятия ставятся задачи по внедрению таких инструментов, как электронный документооборот, программное моделирование бизнес-процессов, применение аналитики, программного обеспечения, информационных технологий (англ. IT), искусственного интеллекта, обработка и анализ больших данных (англ. Big data), внедрение ключевых показателей эффективности (англ. KPI). Для обеспечения функционирования и постоянного улучшения СМК предприятия важно провести работу по оптимизации, автоматизации бизнес-процессов и организовать систему сбора данных для их мониторинга. Тем самым анализ современных методов автоматизации мониторинга бизнес-процессов становится актуальной темой для исследования и последующего применения и внедрения на предприятиях.
Рассмотрим концепцию «качество 4.0», ее отличие от традиционной концепции и основные элементы и принципы. Термин «качество 4.0» (англ. Quality 4.0) впервые был использован аналитической компанией LNS Research в 2017 г. и подразумевал под собой совокупность новейших практик и инструментов менеджмента качества, применимых в рамках четвертой промышленной революции [1].
В современном мире наступил этап четвертой промышленной революции, который подразумевает внедрение цифровизации, объединение людей, технологий, оборудования и данных в едином виртуальном пространстве. Соответственно меняются и подходы к управлению качеством. Наблюдается трансформация культуры качества, лидерства, сотрудничества и требований к организации,
внедрению и ведению СМК, происходит переход от традиционной концепции качества к концепции «качество 4.0».
Традиционная концепция качества представляет собой комплекс методов, направленных на улучшение качества и ориентированных на удовлетворение потребителей [2]. Данная концепция основывается на трудах таких исследователей, как У. Шухарт, У. Э. Де-минг, Д. Джуран, Ф. Кросби, А. Фейгенбаум. Традиционная концепция качества применима при отсутствии возможности внедрения цифровых технологий. В таблице 1 представлен сравнительный анализ традиционной концепции качества и концепции «качество 4.0».
Основными отличительными чертами концепции «качество 4.0» являются:
• стратегическое планирование качества;
• применение цифровых технологий;
• выделение ключевых показателей и критериев при оценке бизнес-процессов;
• ежедневное использование;
• автоматизация бизнес-процессов;
• прозрачность системы менеджмента.
Концепция «качество 4.0» влияет не только
на то, что происходит на производстве, но и охватывает весь жизненный цикл продукции -от маркетинга и научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР) до закупок, производства, логистики и продаж, послепродажного обслуживания, администрирования и управления [3].
В рамках концепции «качество 4.0» управление качеством происходит через внедрение цифровых технологий: машинное обучение и искусственный интеллект, мобильные технологии, дополненная и виртуальная реальность, облачные технологии, «Интернет вещей», умное производство, большие данные, блокчейн. Распространение концепции происходит на уровне процессов, работников и технологий предприятия. Принципы концепции более детализированы, по сравнению с принципами 180:9001, и разработаны исходя из современных тенденций четвертой промышленной революции.
Рассмотрим подробнее принципы концепции «качество 4.0», к которым относятся: данные, аналитика, взаимодействие, сотруд-
Таблица 1
Сравнительный анализ концепций «Традиционное качество» и «Качество 4.0»
Характеристика Традиционное качество Качество 4.0
Представление о качестве Оперативная функция Стратегическая бизнес-инициатива
Входы Маркетинговые исследования, анализ со стороны руководства Ключевые показатели эффективности (КР1)
Выходы Стандарты, регламенты, инструкции Аналитические данные
Принятие решений Применение статистических методов для получения свидетельств Применение аналитики, программного обеспечения, информационных технологий, искусственного интеллекта для анализа данных в реальном времени
Исполнители Отдел или служба менеджмента качества Отдел или служба менеджмента качества и 1Т отдел
Документооборот Преимущественно бумажный Электронный
Вовлечение персонала Согласно внутренним документам и матрице распределения ответственности за процессы предприятия Автоматизировано в масштабах всего предприятия
Время передачи данных В установленные сроки В режиме реального времени
Управление качеством Закрытость Прозрачность
Управление бизнес-процессами Описание и документирование Автоматизация и программирование
Риск-менеджмент Проводится согласно регламенту предприятия в рамках процесса Проводится ежедневно в рамках жизненного цикла продукции
Тренды Классические подходы к качеству: • 14 принципов Деминга; • контрольные карты Шухарта; • «Ноль дефектов»; • всеобщее управление качеством Технологии цифровизации: • «Интернет вещей»; • облачная обработка; • большие данные; • глобальные вычисления; • аддитивные технологии; • блокчейн
Принципы • Ориентация на потребителя; • лидерство; • процессный подход; • постоянные улучшения; • принятие решений, основанных на свидетельствах; • менеджмент взаимоотношений • Данные; • аналитика; • взаимодействие; • сотрудничество; • приложения; • масштаб; • системы менеджмента; • соответствие; • культура; • лидерство; • компетенции
ничество, разработка приложений, масштаб, система менеджмента, соответствие требованиям, культура, лидерство, компетенции [4].
Принцип «данные» подразумевает применение автоматизации документооборота и перевода таких функций, как сбор, анализ и передача данных в цифровой формат.
Принцип «аналитика» предполагает получение данных для принятия решений, состоящее из четырех этапов: описание события, диагностика, предупреждение и предписание. На этапе описания происходит сбор характеристик события, которое привело к ухудшению качества, далее собранные характеристики анализируются, делаются выводы о причинах возникновения события. Важной задачей становится предупреждение повторных событий и оформление предписаний (порядка действий), которые не дадут данному событию повториться.
Принцип «взаимодействие» определяет взаимосвязь между информационными и операционными технологиями, которые связывают бизнес-процессы предприятия и работников в единую информационную систему для отслеживания событий, ошибок, рисков и оперативного их предотвращения.
Принцип «сотрудничество» основан на понимании того, что взаимовыгодные отношения должны строиться не только с заказчиком, но и с поставщиками, и конкурентами. Сотрудничество может происходить в рамках единых информационных систем, блокчейн-платформ, применения облачных технологий.
Принцип «разработка приложений» позволяет осуществить переход к доступности и прозрачности деятельности предприятия, предоставления и визуализации необходимой информации на мобильных устройствах через мобильные приложения.
Принцип «масштаб» означает способность поддерживать работу с большими данными, пользователями, устройствами и аналитикой на глобальном уровне через облачные технологии [4].
Принцип «система менеджмента» представляет собой выстроенную систему с выделенными и стандартизированными бизнес-процессами, ответственными сотрудниками,
оформленной политикой в области качества, целями в области качества. То есть это система управления, построенная по ГОСТ Р ИСО 9001:2015 (ISO 9001:2015) с применением технологий цифровизации.
Особого внимания требует принцип «соответствие требованиям». При внедрении и поддержке СМК предприятия проходят сертификацию на соответствие требованиям международного стандарта ISO 9001:2015. В рамках работы с цифровыми технологиями следует обратить внимание на требования по защите информации. К стандартам, которые можно применять при решении вопросов цифровой безопасности, относятся ISO/IEC 27001:2005 «Системы менеджмента информационной безопасности», ГОСТ Р ИСО/МЭК 27002-2012 (ISO/IEC 27002:2005) «Свод норм и правил менеджмента информационной безопасности». В России активно внедряются элементы «Индустрии 4.0» и готовятся законодательные акты. Национальная программа «Цифровая экономика Российской Федерации» до 2024 года рассчитана на разработку законодательства в области цифровых технологий и обеспечения информационной безопасности, модернизации цифровой инфраструктуры России, внедрения цифровых практик и подготовки компетентных специалистов [5].
Принцип «культура» обращает внимание на то, что предприятие должно объединять своих работников через свою внутреннюю культурную среду. Культура предприятия должна обеспечивать понимание того, что применение технологий «качество 4.0» связано со стратегическим успехом предприятия.
Принцип «лидерство» обеспечивается поддержкой высшего руководства внедрения цифровых технологий на предприятии, обучения новым тенденциям сотрудников.
Принцип «компетенции» отвечает за эффективность выполнения работы сотрудниками предприятия. Принцип нацелен на решение двух задач: повышение квалификации работников и обмен опытом между работниками.
Этапами реализации принципов концепции «качество 4.0» являются:
1. Переход на электронный документооборот.
2. Выбор системы автоматизации управления.
3. Автоматизация бизнес-процессов.
4. Создание культурной среды предприятия.
5. Применение технологий 4.0 при работе с заинтересованными сторонами.
6. Проведение сбора, обработки и анализа больших данных в рамках контроля СМК.
7. Применение риск-ориентированного мышления.
8. Разработка решений по постоянному улучшению системы.
Идея цифровой трансформации СМК состоит в том, чтобы объединить все объекты системы в одну интерактивную сеть с целью оперативной передачи информации, автоматизации мониторинга бизнес-процессов, получения актуальных данных и обеспечения возможности их обработки в режиме реального времени. Под объектами СМК
подразумеваются сотрудники предприятия, выделенные бизнес-процессы, документированная информация.
Возникает вопрос: каким образом осуществлять цифровую трансформацию СМК, какие программно-аппаратные средства следует применять для решения задач по внедрению концепции «качество 4.0» на предприятии. Современные подходы цифровизации СМК и их возможное применение на предприятиях рассмотрены в таблице 2.
Результатами внедрения технологий «индустрии 4.0» и цифровой трансформации СМК предприятия могут стать следующие эффекты:
• прозрачность выполнения бизнес-процессов;
• получение данных о результатах процессов в режиме реального времени;
• создание единой информационной системы предприятия;
Таблица 2
Современные подходы к цифровой трансформации СМК предприятий
Наименование задачи Технология «Индустрии 4.0» и характеристика Аппаратно-программные средства Бизнес-процесс
Введение электронного документооборота и обмена данными внутри предприятия ERP-системы - объединение всей совокупности информации бизнес-процессов в электронную базу данных с обеспечением доступа к ней сотрудников 1С, SAP, Microsoft Dynamics, Oracle Управление качеством, управление персоналом, управление финансами, маркетинг
Организация работы с большими данными (Big data) MES системы - системы работы с Big data производственных процессов IIoT Kazprom Automa-tika Zenith SPPS Производство, разработка документации, технический контроль, испытания
Моделирование бизнес-процессов Нотации - совокупность символов и сокращенных выражений, используемая для визуального моделирования бизнес-процессов [6] ARIS, MSVisio, Bizagi, ELMA, Business Studio Управление качеством
Автоматизация мониторинга бизнес-процессов Языки программирования Java C+++ Phyton Мониторинг бизнес-процессов
Окончание таблицы 2
Наименование задачи Технология «Индустрии 4.0» и характеристика Аппаратно-программные средства Бизнес-процесс
Сетевое взаимодействие с заинтересованными сторонами Блокчейн (англ. ЫосксЬат) -электронная система баз данных, распределенная между несколькими устройствами с целью фиксации выполнения процесса и выполнения договорных обязательств между сторонами [7] Системы распределенного реестра: БЬТ, АК Закупки, приемочные испытания, сбыт, сервисное обслуживание, управление взаимодействиями с заказчиком, поставщиком, соисполнителем, управление складом
Применение аддитивных технологий 3Б-печать - новые технологии производства продукции, которые позволяют послойно выполнить разработку по чертежу [8] 3Б-принтеры Производство; испытания
• упрощение проведения финансовых операций;
• открытость при взаимодействии с заинтересованными сторонами;
• сокращение времени на производство;
• сокращение ресурсов (материалов, финансов, человеко-часов) для проведения испытаний образцов новой продукции;
• упрощение передачи информации между подразделениями;
• сокращение бумажной документированной информации.
Примером внедрения концепции «качество 4.0» на предприятии является методика, разработанная ПАО «Компания "Сухой"». Предприятие представляет собой крупнейший российский авиационный холдинг с числом работников более 20 тыс. человек [9]. Основной задачей предприятия является эффективная реализация производственного, интеллектуального и финансового потенциала российской оборонной промышленности посредством поставки на рынок высокотехнологичной гражданской и военной продукции с целью формирования и развития экономически эффективного и высокотехнологичного продукта авиастроительной отрасли мирового уровня [10].
В 2019 г. предприятие приступило к трансформации системы качественного управления с применением цифровых технологий, основой для которой послужила разработанная методика (долговременный план действий по внедрению информационных технологий) с реализацией до 2021 г. [11].
Методика по трансформации системы качественного управления предприятием разделена на несколько этапов:
1. Классификация бизнес-процессов компании по возможности их автоматизации.
2. Анализ возможности применения в компании технологий «индустрии 4.0».
3. Апробация цифровых технологий в проектах компании.
4. Анализ результатов и масштабирование применения цифровых технологий в бизнес-процессах системы качественного управления компанией.
5. Разработка модели цифрового двойника производства.
На рисунке представлены результаты первого этапа.
Бизнес-процессы копании разделены по группам: автоматизированные (А), частично автоматизированные (Ч), неавтоматизиро-
Автоматизировав вые бизнес-процессы (Л)
• Инженерные расчеты и виртуальные испытания
• Управление складами (логистика)
• Управление закупками
• Учет
• Управление электронными документами и архивом
• Информационная безопасность
Частично автоматизированные бизнес-процессы (Ч)
• Управление конфигурациями и изменениями изделия
• Планирование и маркетинг производства
• Интегрированная логистическая поддержка
• Управление программами и проектами основной деятельности
• Управление персонал ом
• Бюджетирование
• Управление бизнес-архитектурой
• Сервисы управления идентификацией информациии
Неавтоматизированные бизнес-процессы (Н)
• Формирование технического задела
• Управление требованиями к изделию
• Управление данными инженерных расчетов и виртуальных испытаний
• Управление отношениями с заказчиком, соисполнителем, поставщиком
• Управление данными испытаний
• Управление стоимостью
Переходные бизнес-процессы
• Управление электронным макетом изделия (Ч-А)
• Технологическая подготовка производства (Ч-А)
• Внутрицеховое планирование (Н-Ч)
• Управление оборудованием (Н-Ч)
• Управление финансами и казначейство (Ч-А)
• Управление ценообразованием (Ч-А)
• Управление качеств ом (Ч-А)
• Управление программами и проектами по неосновной деятельности (Ч-А)
• Общ екорпоративны е с ервисы (Ч-А)
• Управление 1Т-сервисами и оборудованием ( Ч-А)
Рисунок
Классификация бизнес-процессов ПАО «Компания "Сухой"» [11]
ванные (Н) и переходные (от частично автоматизированных бизнес-процессов к автоматизированным; от неавтоматизированных к частично автоматизированным).
Согласно первому этапу цифровой трансформации системы качественного управления предприятием из 30 выделенных
бизнес-процессов компании 20% автоматизировано полностью, т. е. предприятие может отслеживать результаты их выполнения в режиме реального времени, осуществлять мониторинг результатов бизнес-процессов, обмениваться данными о ходе процесса со всеми участниками. К автоматизирован-
ным процессам применяются технологии блокчейн (в вопросах логистики), внедрены системы класса MES и ERP для обработки больших данных [11].
Около 26% бизнес-процессов ПАО «Компания "Сухой"» являются частично автоматизированными, т. е. в их работе применяются как современные цифровые технологии, так и элементы бумажного документооборота. В данном случае следует отметить, что предприятием, связанным с государственными заказами и оборонно-промышленным комплексом (далее ОПК), приходится частично внедрять цифровые технологии, так как система работы с заказчиками требует заполнения большого числа бумажных форм по государственным стандартам и стандартам военной промышленности (ГОСТ РВ). К числу таких бизнес-процессов относится 20%, которые не подлежат автоматизации. 33% бизнес-процессов находятся в стадии перехода в процессе реализации методики.
Перспективными технологиями для развития цифровой трансформации компании являются: аддитивные технологии (3Б-печать) в процессе производства и проектирования продукции, искусственный интеллект для проведения испытаний и эксплуатации, управления качеством, управления персоналом, распространение технологии блокчейн на процесс закупок, сбыта и складирования [11]. Так же в интересах предприятия внедрение технологий цифрового моделирования, виртуального производства, робототехники.
На данный момент предприятие проводит обучение персонала и тестирует технологии «индустрии 4.0» с применением больших данных и интеллектуальным анализом в области производственных и управленческих процессов на пилотных проектах.
Эксперты предприятия выделили следующие проблемы цифровой трансформации системы качественного управления на этапе внедрения методики [11]:
• отсутствие полного спектра отечественного программного обеспечения для цифровой трансформации всех бизнес-процессов компании и гарантий по техническому обслуживанию отечественных аппаратно-программных средств;
• отсутствие единого информационного пространства для разработки и производства продукции с обеспечением обмена информацией между заказчиком, соисполнителем и поставщиком с возможностью содержания сведений ограниченного доступа;
• отсутствие единой нормативно-правовой базы по «индустрии 4.0» и концепции «качество 4.0» в Российской Федерации (систем сертификации, требований по информационной безопасности);
• трудности полного перехода на автоматизированные бизнес-процессы в связи с требованиями ОПК.
Таким образом, опыт ПАО «Компания "Сухой"» демонстрирует компаниям других промышленных отраслей России, что проведение цифровой трансформации бизнес-процессов и СМК возможен, но требует проработки ряда вопросов, касающихся нормативно-правовой базы применения технологий «индустрии 4.0» и внедрения концепции «качество 4.0» в России. Данная методика трансформации качественного управления компанией может быть применима как образец для других предприятий России.
По мнению экспертов, внедрение технологий «индустрии 4.0» позволяет повысить объем производства на 20-25%, снизить простои оборудования на 45%, сократить брак на производстве на 25-30% [12].
Проведенное исследование показало, что при внедрении современных технологий в процессе перехода системы качественного управления с традиционной концепции на концепцию «качество 4.0» необходимо оценить возможности использования цифровых технологий на предприятии для проведения автоматизации бизнес-процессов. Выбор подхода и технологий зависит от задачи, которую ставит перед собой предприятие. В рамках цифровизации СМК могут быть использованы следующие технологии: внедрение ERP-системы, программное моделирование бизнес-процессов, использование систем распределенного реестра.
При внедрении концепции «качество 4.0» следует руководствоваться принципами, которые подразумевают использование програм-
мно-аппаратных средств для оптимизации бизнес-процессов СМК предприятия, анализа больших данных при мониторинге результатов бизнес-процессов, проведении внутренних и внешних аудитов, формировании анализа со стороны руководства предприятия.
Согласно методике ПАО «Компания "Сухой"», внедрение цифровых технологий в систему качественного управления предприятием следует производить поэтапно, разделив бизнес-процессы на группы: автоматизированные, частично автоматизированные, неавтоматизированные и переходные. Тем самым
определяются стратегические перспективы для оптимизации бизнес-процессов, подбора цифровых технологий для внедрения и организации единой информационной системы, которая будет объединять все выделенные бизнес-процессы предприятия. Результатами внедрения являются улучшение показателей производства: сокращение брака, снижение простоя оборудования, сокращение количества ошибок. Данная методика может быть использована для дальнейших исследований при внедрении концепции «качество 4.0» на предприятиях.
Список литературы
1. Dan Jacob. What is Quality 4.0? URL: https://blog.lnsresearch.com/quality40 (дата обращения: 20.09.2020).
2. Мещеров М. М. Модель управления качеством, основанная на принципах всеобщего управления качеством TQM // «Научно-практический электронный журнал Аллея Науки». 2019. № 11 (38). С. 352-356.
3. Quality 4.0 - важная составная часть концепции Индустрии 4.0 URL: http://www. mka.ru/categories/82/18296/ (дата обращения: 20.09.2020).
4. Принципы концепции «качество 4.0» URL: https://www.plm-ural.ru/materials/chto-takoe-kachestvo-40 (дата обращения: 20.08.2020).
5. Национальная программа «Цифровая экономика Российской Федерации» до 2024 г. URL: https://data-economy.ru/ (дата обращения: 06.10.2020).
6. Стародубцева Е. Д. Цифровая трансформация подходов к мониторингу системы менеджмента качества на промышленном предприятии // Национальная концепция качества: государственная и общественная защита прав потребителей: сборник тезисов / под ред. Е. А. Горбашко. СПб.: СПбГЭУ, 2019. С. 175-178.
7. Черпакова Т. Что такое технология распределенного реестра? URL:https:// beincrypto.ru/learn/chto-takoe-tehnologiya-raspredelennogo-reestra/ (дата обращения: 15.08.2020).
8. Григорьев С. Н. Перспективы развития инновационного аддитивного производства в России и за рубежом / С. Н. Григорьев, И. Ю. Смуров // Инновации. 2013. Т. 10. № 180. С. 76-82.
9. ПАО «Компания "Сухой"». URL:https://www.sukhoi.org/ (дата обращения: 10.10.2020).
10. Фарафонтов Д. Д. Основные подходы к формированию менеджмента качества на примере ПАО «Компания "Сухой"» // Инфраструктурные отрасли экономики: проблемы и перспективы развития: сборник материалов XVIII Всероссийской научно-практической конференции. СПб.: ООО «Скифия-принт», 2017. С. 167-172.
11. Львова Г. Информационные технологии в ПАО «Компания "Сухой"». URL: https:// www.tadviser.ru/index.php/ (дата обращения: 10.10.2020).
12. Germany: «Industrie 4.0». URL: https://ec.europa.eu/growth/tools-databases/dem/ monitor/sites/default/files/DTM_Industrie%204.0.pdf (дата обращения: 05.07.2020).
