CC BY
7522 МЕНЕДЖМЕНТ
Цифровая трансформация методов и средств контроля качества
Рассмотрен функционал стратегии «Качество 4.0» — важной «ветви» глобальной концепции «Индустрия 4.0». Качество 4.0 — инновационная система управления процессами качества в рамках четвертой промышленной революции, позволяющая предприятиям внедрять целостные, а не фрагментированные традиционные СМК
Ю.А. Орлова1
ФГАОУ ВО «Дальневосточный федеральный университет» (ФГАОУ ВО ДВФУ), [email protected]
И.Б. Репина2
ФГАОУ ВО ДВФУ
О.А. Чуднова3
ФГАОУ ВО ДВФУ,
канд. физ.-мат. наук, доцент
1 студент, г. Владивосток, Россия
2 доцент, г. Владивосток, Россия. ORCID: 0000-0002-3727-3868
3 профессор, г. Владивосток, Россия. ORCID: 0000-0002-8973-593X
Для цитирования: Орлова Ю.А., Репина И.Б., Чуднова О.А. Цифровая трансформация методов и средств контроля качества // Компетентность / Competency (Russia). — 2022. — № 4. DOI: 10.24412/1993-8780-2022-4-22-25
ключевые слова
Качество 4.0, Индустрия 4.0, стратегия цифровизации, управление качеством, статистические методы контроля
о мнению консалтинговой компании PricewaterhouseCoopers, глобальной тенденцией современности является технологический прогресс. Сегодня мир проходит стадию четвертой промышленной революции, которая характеризуется массовым внедрением киберфизических систем в производство и повседневную жизнь, включая быт, труд и досуг. Человечество вступило в эпоху цифровой трансформации, меняющую не только образ жизни людей, но и их мышление.
Цифровизация — часть глобальной концепции «Индустрия 4.0», идеи которой в 2011 году сформулировали немецкие промышленники. Основным документом концепции стала разработанная в Германии «Платформа Индустрия 4.0». Вскоре национальные аналоги Индустрии 4.0 появились в других странах: Smart Factory — в Нидерландах, Usine du Futur — во Франции, High Value Manufacturing Catapult — в Великобритании, Fabbrica del Futuro — в Италии, Made Different — в Бельгии, а также «Сделано в Китае-2025».
Россия тоже вступила на путь четвертой промышленной революции. Чтобы проложить дорогу к полноценной цифровой трансформации, наша страна строит и внедряет цифровую экосистему, которая включает в себя четыре элемента: устройства, сеть, контент и приложения. Распоряжением Правительства РФ от 6.11.21 № 3142-р принят значимый документ — «Стратегическое направление в области цифровой трансформации обрабатывающих отраслей промышленности», определивший пять основных направлений экосистемных проектов:
► инновации в организации производства;
► продуктовые инновации;
► технологические инновации;
► инновации в сфере кадров;
► инновации в государственном управлении, а также инициированы проекты «Продукция будущего», «Умное производство», «Цифровой инжиниринг».
В целях развития страны до 2030 года Правительство Российской Федерации приняло ряд решений, направленных на повсеместное внедрение цифровых технологий в различные области жизни людей, а на фоне пандемии цифровизация стала одним из приоритетных направлений. Важным этапом явилось подписание соглашения между Россией и Германией о создании Совета по техническому регулированию и стандартизации для цифровой экономики в рамках форума «Иннопром-2018» на открытой сессии «Роль стандартизации в создании цифрового производства». Тогда же стартовала программа создания единого цифрового пространства промышленности «4.0 RU». Основа программы — комплексное внедрение цифровых технологий на всех уровнях и этапах промышленного производства, что позволит увеличить гибкость производства, сделает производственные процессы более эффективными и, самое главное, повысит качество выпускаемой продукции.
В 2021 году еще одним шагом к циф-ровизации страны стало распоряжение Правительства РФ «Стратегия цифровой трансформации обрабатывающих отраслей промышленности в целях достижения их «цифровой зрелости» до 2024 года и на период до 2030 года», опубликованное на официальном сайте правительства. 13 октября 2021 года Правительство РФ и Всемирный экономический форум (ВЭФ) подписали меморандум о создании в стране Центра четвертой промышленной революции. До 2030 года в рамках стра-
МЕНЕДЖМЕНТ 23
тегии планируется внедрить шесть перспективных технологий, включая искусственный интеллект, и реализовать четыре проекта по инновационному развитию обрабатывающей отрасли, цель которых — повышение производительности труда, увеличение качества производимой продукции.
В рамках концепции «Индустрия 4.0» для гармонизации основных понятий в данной области был создан мультиязыковый глоссарий терминов. В 2021 году глоссарий переведен на русский язык. Англо-немецко-русский глоссарий предназначен для широкого использования руководителями и специалистами, исследователями, преподавателями и студентами университетов, а также экспертами в области стандартизации и практического применения Индустрии 4.0 [1]. Он содержит 81 термин, это ключ к пониманию стандартов международного уровня. Отметим, что в России уже утверждены более 46 предварительных национальных стандартов (ПНСТ) цифровых технологий, из которых базовыми являются:
► ПНСТ «Информационные технологии. Большие данные. Типовая архитектура»;
► ПНСТ «Информационные технологии. Интернет вещей. Совместимость систем интернета вещей. Часть 1. Структура»;
► ПНСТ «Информационные технологии. Промышленный (индустриальный) интернет вещей. Термины и определения»;
► ПНСТ «Информационные технологии. Искусственный интеллект. Термины и определения».
Описанные изменения улучшат привычный характер работы предприятий и организаций всех отраслей и любого масштаба. Инновации затронут все уровни производства. Изменится культура управления руководством, а также взаимодействия с рядовым рабочим звеном. Нововведения повлияют на такие факторы, как инновационная продукция, эффективность производства, эффективность цепочки поставок, соответствие требованиям и,
Основным инновационным технологическим трендом XXI века является стремление предприятий к полной цифровой трансформации и автоматизации производства
конечно, качество. Повышение качества — главная цель важнейшей «ветви» четвертой промышленной революции — концепции «Качество 4.0».
Основы концепции «Качество 4.0» — улучшение действующей практики управления качеством в соответствии с новыми возможностями Индустрии 4.0, помощь организациям в приближении к своему идеалу с минимальными затратами. Концепция содержит информацию о целях, способах и методах развития действующих процессов управления качеством и основана на внедрении современных цифровых технологий в традиционные СМК. Согласно бизнес-анализу компании LNS Research Качество 4.0 можно разложить на 11 ключевых компонентов, или осей:
1. Данные.
2. Аналитика.
3. Связь.
4. Сотрудничество.
5. Разработка приложений.
6. Масштабируемость.
7. Системы управления.
8. Соответствие.
9. Культура.
10. Руководство.
11. Компетенция.
Последовательное изучение каждого компонента упростит понимание концепции и ее внедрение в систему управления качеством предприятия в целом [2].
Анализируя инновационную концепцию управления процессами качества в рамках четвертой промышленной революции, можно проследить внедрение цифровизации в основные процессы и методы управления качеством, увидеть темпы масштабной ав-
справка
Индустрия 4.0. Концепцию четвертой промышленной революции сформулировал в 2011 году Клаус Шваб — президент Всемирного экономического форума в Давосе. Понятие «Индустрия 4.0» является синонимом четвертой промышленной революции. Сегодня в рамках Индустрии 4.0 сформирована международная кооперация, куда входят 20 стран: США, Китай, Япония, Франция, Германия, Италия, Чехия, Австралия, Мексика и др., действующая в четырех направлениях, содержащих конкретную тематику:
► RAMI 4: жизненный цикл, создание ценностей, определения и терминология;
► компонент Industrie 4.0: семантика, структура оболочки управления, обмен данными, интероперабельность, права доступа, администрирование пользователей и ролей;
► цепочки добавленной стоимости: защита целостности, кредитоспособность, совместимость, жизненный цикл;
► двустороннее сотрудничество: международные организации (ISO, IEC, IEEE, ITU, ISA), организации по развитию стандартизации (SDO)
24 МЕНЕДЖМЕНТ
справка
PricewaterhouseCoopers (РшС) — международная сеть компаний, предлагающих услуги в области консалтинга и аудита. Образована в 1849 году в Лондоне. Входит в так называемую большую четверку аудиторских компаний
томатизации статистических методов контроля [3]. Цифровизации данных методов контроля способствуют следующие инструменты концепции «Качество 4.0» (см. таблицу).
Особое внимание при рассмотрении цифровизации методов управления качеством необходимо уделить инструменту «Разработка приложений», основанному на двух прорывных технологиях, таких как:
► интернет вещей — это любое устройство, к которому легко подключиться через сеть; сеть объектов, оснащенных сенсорами, ПО, сетевым оборудованием, способных собирать данные и обмениваться ими через интернет;
► искусственный интеллект — программные алгоритмы, реализующие задачи визуального восприятия, принятия решений и др., плюс машинное обучение — написание самообучающихся программ [4].
В России примером такого приложения является АИС «Диспетчер».
АИС «Диспетчер» — это цифровая система объективного контроля производственного оборудования и персонала. Его основные возможности:
► мониторинг оборудования и персонала;
► контроль производства;
► управление простоями;
► управление программами для станков с ЧПУ;
► контроль эффективности энергопотребления [5].
Таблица
Инструменты «Качества 4.0» [Quality 4.0 tools]
Инструмент [Tool] Описание [Description]
Сбор данных (data) ► Автоматизация различных способов сбора и обработки данных процесса без какого-либо участия работников ► Возможность доступа к массиву данных с любого устройства и в любой момент времени
Взаимодействие (connectivity) ► Реализация взаимодействия информационных IT-технологий, систем управления качеством и систем управления жизненным циклом продукции
Масштабируемость (scalability) ► Выражение и хранение огромных массивов данных, собранных на производстве в автоматизированных системах за несколько лет
Разработка приложений (app development) ► Разработка различных приложений, которые направлены на расширение возможностей в областях управления данными, обмена информацией и доступа в различные ресурсы (например, библиотеки или архивы) предприятия
Система накапливает статистику работы оборудования и персонала, помогает менеджменту предприятия выявлять узкие места и существенно повысить эффективность, а также позволяет отказаться от бумажного документооборота и перейти в цифровой формат.
Таким образом, основным инновационным технологическим трендом XXI века является стремление предприятий к полной цифровой трансформации и автоматизации производства, которым возможно управлять с помощью интеллектуальных систем в режиме реального времени и в постоянном контакте с внешней средой.
Взаимодействие традиционных способов организации производства и новых автоматизированных возможностей управления процессами на протяжении всего жизненного цикла продукции является основой Индустрии 4.0. Это глобальный уровень управления информацией, без которого обычные методы менеджмента и контроля качества малоэффективны. Автоматизированный подход обеспечит более высокую достоверность конечных результатов контроля процессов и устранения некачественной продукции. Качество 4.0 предоставляет возможность использовать технологии Индустрии 4.0 для согласования возможностей концепции качества с более широкой организационной стратегией. Качество 4.0 трансформирует традиционные взгляды, изменяет восприятие функции качества (когда считалось, что ответственность за качество несет лишь руководство). Четвертая промышленная революция показывает, что качество — это больше, чем просто показатель.
Разработка эффективной стратегии «Качество 4.0» позволит организациям решать давние проблемы качества. В ее рамках совершенствуются инструменты контроля качества на производстве. Внедряемые технологии способны вести повсеместный, постоянный контроль всех этапов производства, собирать и структурировать все данные в один, целостный отчет с показателями брака и слабых сторон
МЕНЕДЖМЕНТ 25
производства. Это решает такие часто встречаемые проблемы, как отсутствие межфункциональной ответственности, неэффективная коммуникация. Концепция «Качество 4.0» позволяет предприятиям внедрять целостные, а не фрагментированные (традиционные) системы управления качеством.
Список литературы
1. Позднеев Б.М. и авторский коллектив. Русскоязычный глоссарий. — КОДЕКС, 2021; Глоссарий терминов в области Индустрии 4.0.pdf. — Яндекс.Документы (yandex.ru).
2. Quality 4.0: The Future of Quality, Juran, Blog, Knowledge. — 2019-2021; https://www.juran.com/blog/quality-4-0-the-future-of-quality/.
3. Рогова К.Д. Особенности применения развертывания функции качества в условиях концепции quality 4.0 // Компьютерные и информационные науки. — 2021.
4. Пуха Ю. Индустриальная революция 4.0. — 2017; https://www.vedomosti.ru/technology/ blogs/2017/03/10/680657-industrii-40.
5. аИс «Диспетчер» — инструмент цифрового производства; https://intechnology.ru/.
Только совокупность новых технологических и традиционных инструментов полного контроля качества сможет обеспечить прозрачность данных, высококачественную информацию, основанную на реальной статистике, которые могут быть использованы для достижения культуры совершенства. ■
Статья поступила в редакцию 10.02.22
Kompetentnost / Competency (Russia) 4/2022
ISSN 1993-8780. DOI: 10.24412/1993-8780-2022-4-22-25
MANAGEMENT 25
Digital Transformation of Quality Control Methods and Tools
Yu.A. Orlova1, FSAEI HE Far Eastern Federal University (FSAEI HE FEFU), [email protected] I.B. Repina2, FSAEI HE FEFU
O.A. Chudnova3, FSAEI HE FEFU, Assoc. Prof. PhD (Phys.-math. sc.)
1 Student, Vladivostok, Russia
2 Associate Professor, Vladivostok, Russia. ORCID: 0000-0002-3727-3868
3 Professor, Vladivostok, Russia. ORCID: 0000-0002-8973-593X
Citation: Orlova Yu.A., Repina I.B., Chudnova O.A. Digital Transformation of Quality Control Methods and Tools, Kompetentnost'/ Competency (Russia), 2022, no. 4, pp. 22-25. DOI: 10.24412/1993-8780-2022-4-22-25
key words
Quality 4.0, Industry 4.0, digitalization strategy, quality management, statistical control methods
References
In the article we have described the digitalization of methods and means of quality control, which takes place in the era of the fourth industrial revolution. It originated in Germany back in 2011, and further, Industry 4.0 begins to be implemented in other developed countries. Herewith, the concept of each of these countries includes four areas with a specific theme: RAMI 4, Industrie 4.0 component, value chains, bilateral cooperation. Industry 4.0 is also being implemented in Russia.
We have presented a step-by-step way of implementing the concept and described the results of the work carried out within the framework of the industrial revolution, announced at the Moscow International Engineering Forum 21. We have described the branch Industry 4.0, which contains the topic of quality control methods and means transformation, that is Quality 4.0, an innovative concept of quality process management within the fourth industrial revolution.
1. Pozdneev B.M. i avtorskiy kollektiv. Russkoyazychnyy glossariy, KODEKS, 2021; Glossariy terminov v oblasti Industrii 4.0.pdf.
2. Quality 4.0: The Future of Quality, Juran, Blog, Knowledge, 2019-2021; https://www.juran.com/blog/quality-4-0-the-future-of-quality/.
3. Rogova K.D. Osobennosti primeneniya razvertyvaniya funktsii kachestva v usloviyakh kontseptsii quality 4.0 concept [Features of the deployment of the quality function in terms of the quality 4.0 concept], Komp'yuternye i informatsionnye nauki, 2021.
4. Pukha Yu. Industrial'naya revolyutsiya 4.0, 2017; https://www.vedomosti.ru/ technology/blogs/ 2017/03/10/680657-industrii-40.
5. AIS Dispetcher — instrument tsifrovogo proizvodstva; https://intechnology.ru/.
