Введение к работе
Актуальность темы
Стандарты ISO, ГОСТ Р ИСО и CALS предусматривают решение задач мониторинга, менеджмента качества и сертификации продукции с применением корпоративных информационных систем (КИС), например SAP R/3, Oracle, Baan и др. Эти системы чрезвычайно дороги, их стоимость достигает миллионов долларов, сроки внедрения несколько лет, для их эксплуатации необходимо значительное количество специалистов. Кроме того, КИС не поддерживают решение интеллектуальных задач моделирования, технико-экономического проектирования, оценку качества и
эффективности сложных объектов. Поэтому они не могут эффективно использоваться не только на малых, но и на средних предприятиях.
При этом стоимость информационного обеспечения (ИО) современных КИС составляет 75 - 90% от их общей стоимости, поэтому проблема создания необходимого и достаточного информационного обеспечения стала ключевой для повышения эффективности КИС.
Значительный вклад в развитие теории структуризации знаний внесли ЦетлинМ.Л., Пушкин В.Н., Гаврилов М.А. В 1965-1980 гг. происходит рождение нового направления - ситуационного управления (соответствует представлению знаний, в западной терминологии). Основателем этой научной школы стал проф. Поспелов Д.А. В ИПМ АН СССР был создан язык символьной обработки данных РЕФАЛ.
Ключевые определения, используемые в настоящей работе, соответствуют терминологии стандартов серии ISO и ГОСТ Р ИСО и сведены с участием автора в словарь-справочник. Поскольку ядром каждой ИС является ИО, используется следующее его определение.
Информационное обеспечение - совокупность планируемых и контролируемых показателей деятельности предприятия, его подразделений и персонала, предусмотренных регламентирующей документацией для объективной оценки качества и эффективности работы используемых ресурсов и результатов на всех этапах жизненного цикла продукции, в том числе с применением современных КИС.
Из-за отсутствия в настоящее время стандартов, определяющих жизненный цикл (ЖЦ) ИО (проектирование, применение, обновление и архивация), структура ИО КИС часто носит поверхностный и отрывочный характер.
На сегодняшний день существуют две основные тенденции развития ИО: 1) охват всех этапов и задач ЖЦ, что приводит к созданию громоздких систем, которые требуют привлечения профессионалов в предметной
области и системных администраторов; 2) создание узкоспециализированных систем под «конкретного заказчика» ведет к созданию разрозненных ИС. Ни один из подходов в чистом виде не решает проблемы создания адекватного информационного обеспечения.
В основу современных ИС, как правило, закладывается БД, основанная на описании объектов информатизации реляционными таблицами и методами обработки. Принципиальный недостаток этого подхода состоит в том, что он удобен для описания простых объектов, но плохо реализуем для сложных вложенных систем (СВС) и технологий. Процессный подход к описанию СВС и бизнес-процессов находится в стадии разработки и пока не имеет необходимой методической поддержки для сложных процессов. Без устранения этого недостатка применение КИС часто нерентабельно.
В настоящей работе предлагается новая концепция создания, описания и моделирования ИО, основанная на структурно-параметрическом описании (СПО) систем и технологии по данным регламентирующей документации (РД). К ближайшему аналогу описания ИО относятся стандарты CALS-технологий серии IDEF0-2.
Поэтому представляется актуальным исследования, направленные на
разработку методов структурно-параметрического описания
информационного обеспечения КИС.
Цель работы заключается в разработке и экспериментальной проверке реализуемости и эффективности концепции СПО, предназначенной для создания адекватного ИО КИС предприятий и технологий производства ИЭТ.
Для достижения цели необходимо решить следующие задачи: ^ создание минимально необходимого набора внешних и внутренних
документов предприятия, регламентирующих деятельность персонала
на каждом АРМ;
6 ^ разработка математических моделей описания АРМ, его ресурсов и функций для решения задач моделирования, оптимизации, анализа и синтеза портретов и кортежей; ^ реализация алгоритмов систем мониторинга, менеджмента качества и диагностики вида, места и причины несоответствия НОК требованиям; ^ разработка обобщенной схемы информационных потоков при технико-экономическом проектировании технологий, оценке качества, экономической эффективности и конкурентоспособности продукции и технологий предприятия; ^ разработка типовых форматов спецификации кортежей и портретов, удобных для сопоставления, анализа и синтеза конкурентоспособных технологий производства ИЭТ. Методы исследования
В работе применялись следующие методы исследования: теория множеств, исследование операций, теория вероятностей, информационное моделирование, принципы классификации, кодирования и идентификации СВС, теория программирования и др.
Научная новизна работы состоит в разработке методов структурно-параметрического описания, обеспечивающих создание адекватного ИО КИС производства изделий ИЭТ. В ходе выполнения диссертационной работы получен ряд новых научных результатов:
Разработана универсальная концептуальная модель АРМ как «атомарной» ячейки предприятия, реализующей ограниченное число взаимосвязанных технологических операций и функций производства, контроля и диагностики НОК, подготовки рекомендаций по устранению НОК.
Разработана концептуальная модель, которая сочетает в себе два способа описания ИО КИС: а) традиционное с помощью модели типа «черный ящик», раскрываемое «сверху вниз» реляционными таблицами БД и
матрицами СУБД; б) оригинальное с помощью структурно-параметрической модели ИО АРМ.
Разработаны математические модели описания трехуровневого ИО КИС: АРМ, подразделения и предприятия.
Разработана модель ресурсно-экономического описания АРМ, подразделения и предприятия, обеспечивающая сопоставимость требуемых и фактических показателей по 4-м компонентам: информационной, организационной, материально-технической и экономической, что значительно упрощает диагностику вида, места и причины НОК требованиям, а также облегчает сбор и структуризацию исходных данных ИО КИС.
Разработана оригинальная схема компоновки из ИО АРМ структурных подразделений и предприятия, необходимая и достаточная для кодирования и идентификации объектов их параметрическими портретами.
Разработан обобщенный алгоритм структурно-сопоставительного анализа и синтеза эффективных технологий ИЭТ с использованием показателей портретов и кортежей.
Практическая значимость результатов, полученных в диссертационной работе, заключается в разработке методов структурно-параметрического описания информационного обеспечения КИС, что позволяет структурировать бизнес процессы предприятия, выявить несоответствия объектов контроля регламентирующей документации и выработать мероприятия по их устранению. При этом были разработаны:
S программно-методический комплекс (ПМК) структуризации и интеграции исходных данных ИО предприятия для оценки и сертификации качества продукции, технологии и ресурсов на всех стадиях ЖЦ ИЭТ;
S типовые форматы спецификаций портретов и кортежей, применимых к
малым и средним производственным предприятиям, выпускающим
изделия электроники; S адекватное и структурированное ИО для создания рентабельных КИС,
поддерживающих мониторинг, диагностику несоответствий и
менеджмент качества на малых предприятиях.
Достоверность полученных результатов подтверждается хорошим совпадением теоретически рассчитанных и практически полученных данных, что доказывает корректность предложенной автором методологии.
Личный вклад автора. Все основные результаты получены автором лично. Главными из них являются:
Создание минимально необходимого набора внешних и внутренних документов предприятия, регламентирующих деятельность персонала на конкретном АРМ.
Разработка модели структурно-параметрического описания АРМ как «атомарной» ячейки предприятия, реализующей взаимосвязанные технологические операции, диагностику НОК и подготовку рекомендаций по устранению НОК.
Разработка математических моделей описания трехуровневого ИО КИС: АРМ, подразделения и предприятия.
Разработка алгоритма и типовой методики создания электронного архива документов предприятия, подразделений и АРМ, позволяющей в несколько раз повысить скорость обработки и извлечения количественных показателей из архива.
Разработка обобщенного алгоритма структурно-сопоставительного анализа и синтеза эффективных технологий ИЭТ с использованием показателей портретов и кортежей.
Разработка и экспериментальная апробация системы ввода и отображения показателей СПП с использованием стандартной СУБД MS Access.
Внедрение результатов работы
Основные научные результаты работы - структурно-параметрические модели, методы, алгоритмы и программы - использованы при проведении конкурсных НИР по разработке программно-методического комплекса системы мониторинга, менеджмента качества и диагностики несоответствий малых и средних предприятий. Выполнена НИР «Разработка стандарта предприятия «Типовое структурно-параметрическое описание малого предприятия» по гранту Московского фонда поддержки малого предпринимательства (2001 - 2003г.)
Разработано методическое обеспечение (методы, модели и алгоритмы) для разработки программного комплекса по решению задач мониторинга, маркетинга и менеджмента по гранту Московского фонда поддержки малого предпринимательства (2004 - 2005).
Использование результатов диссертации способствовало успешной подготовке к сертификации ЗАО НПФ «БИОСС» и ОАО «Радиофизика» по стандартам ГОСТ Р ИСО.
Основные научные результаты включены в учебный процесс Молодежного Инновационного Центра Мастер-МИЦ.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту
Универсальная концептуальная модель АРМ как «атомарной» ячейки предприятия.
Математические модели описания трехуровневого ИО АРМ, подразделения и предприятия.
Унифицированная модель ресурсно-экономического описания АРМ, подразделения и предприятия, обеспечивающая сопоставимость требуемых и фактических показателей по 4-м компонентам, что
значительно упрощает диагностику вида, места и причины НОК требованиям, а также облегчает сбор и структуризацию исходных данных ИО КИС.
Оригинальная схема компоновки из информационного обеспечения АРМ информационного обеспечения КИС структурных подразделений и предприятия.
Обобщенный алгоритм структурного анализа и синтеза технологий ИЭТ с использованием показателей портретов и кортежей.
Алгоритм и типовая методика создания ЭА документов предприятия, подразделений и АРМ, удобная для извлечения из архива количественных показателей структурно-параметрических и математических моделей.
Алгоритм формирования развернутых и аннотированных структурно-параметрических портретов.
Программно-методический комплекс для структуризации и интеграции исходных данных ИО предприятия для оценки и сертификации качества продукции, технологии и ресурсов на всех стадиях ЖЦ ИЭТ.
Типовые форматы спецификаций портретов и кортежей, применимых к малым и средним производственным предприятиям, выпускающим изделия электроники.
10) Адекватное, структурированное и интегрированное
информационное обеспечение для создания рентабельных КИС,
поддерживающих мониторинг, диагностику несоответствий и
менеджмент качества на малых предприятиях.
Апробация работы
Научные результаты работы докладывались на четвертой
международной научно-технической конференции «Электроника и
информатика - XXI век» (г. Зеленоград, 2002 г.). Основные научные
результаты отражены в сборнике статей (Электронная техника, серия 3.
11 Микро- и наноэлектроника. Выпуск 1(157), 2005 Специальный выпуск «Модели и программы структурно-параметрического описания предприятий и технологий электроники») и обсуждены на научно-методическом совете Центра комплексного обеспечения систем качества и сертификации малых предприятий и организаций по стандартам ИСО 9000:2001 и были включены в учебный процесс. Публикации
Основное содержание работы отражено в 14 работах, в том числе в 13 статьях и одном тезисе докладов. Автор принимал участие в двух НИР в качестве исполнителя.
Структура и объем диссертации
