Введение к работе
^^
Актуальность темы. Динамичное развитие современного производства
изделий радиоэлектроники (ИРЭ) невозможно без корпоративной
информационной системы (КИС), обеспечивающей решение задач планирования, контроля качества, диагностики и устранения несоответствий объектов контроля (НОК) требованиям стандартов ISO, ГОСТ Р ИСО и CALS-методологии проектирования КИС. Применение этих стандартов и КИС облегчает сертификацию продукции и выход на потребительские рынки. Однако высокая стоимость и трудоемкость современных КИС (цена программ до $5 млн., цикл разработка-внедрение до 5 лет, для эксплуатации требуется до 150 специалистов) практически исключают возможность их применения на малых и средних предприятиях. Информационное обеспечение (ИО), являясь ядром любой КИС, на 90% определяет её актуальность, стоимость и эффективность. Тем не менее, до настоящего времени нет приемлемых для практики методов формального описания и технико-экономического обоснования архитектуры ИО, отчего КИС постоянно находятся в стадии доработки и освоения [4-10]. Проблема создания адекватного ИО стала ключевой для повышения эффективности КИС.
Цель диссертации — теоретическое обоснование, разработка и программная реализация методологических основ структурно-параметрического (СП-) описания, моделирования и синтеза архитектуры АСУ предприятия и технологии ИРЭ (СП-методология). СП-методология ориентирована на улучшение показателей архитектуры АСУ за счет:
системы оперативной диагностики и устранения несоответствий и слабых звеньев производства, контроля и управления;
портретного отображения качества работы каждого звена производства и управления;
трехуровневого управления (РМ, подразделение, предприятие);
исключения избыточных и громоздких описаний технологических (Т-) процессов без потери исходной информации; экономического стимулирования персонала по достигнутым показателям.
Для достижения цели в работе поставлены и решены следующие задачи:
формирование минимально необходимого набора параметров предприятия, регламентирующих деятельность персонала на каждом АРМ, а также пособия по моделированию СП-портретов качества производства ИРЭ;
создание универсальной СП-модели функционально полной Т-операции, из которой формируются СП-портреты качества РМ, подразделений и всего предприятия;
определение документов, включающих множество показателей функций производства, контроля и управления;
построение универсальных алгоритмов и прикладных программ диагностики вида, места и причины НОК;
построение обобщенной схемы информационных потоков и общего алгоритма технико-экономического проектирования конкурентоспособной
; 4
технологии; Щк
реализация программно-методического комплекса (ПМК) подготовки и
применения архитектуры ИО ПМК для решения информационно-
организационных и технико-экономических задач.
Методы исследования:
теория всеобщего управления качеством;
теория вероятностей, исследование операций;
информационное моделирование, классификация, кодирование и идентификация показателей СВС;
системотехника, системный анализ, теория метаинформации и др.
Научная новизна работы:
Разработаны, исследованы и описаны типовые модели, методы и алгоритмы методологии СП-моделирования деятельности сложных вложенных систем (СВС) на примере архитектуры ИО АСУ производством ИРЭ.
Установлено подобие архитектуры ниже и выше стоящих вложенных подсистем СВС — показателей структуры, функций, связей и эффективности — на всех уровнях управления. Использование подобия позволяет четко определять статус, функции и необходимые ресурсы на всех уровнях, в том числе подсистем нижнего уровня, статус которых сейчас слабо определен для частных, и особенно для малых предприятий.
В основу СП-моделирования и математического описания производства
ИРЭ, содержащего десятки тысяч строк показателей, положен аппарат теории
множеств. Разработаны форматы сопоставимых портретов качества
производства, контроля и управления для извлечения нужных данных из
документов и внешних сетей. Портреты содержат структурированные
подмножества компонентов информационного, организационного,
материального и экономического обеспечения, а кортежи включают подмножества процессов, результатов и ресурсов. Универсальная таблица кодирования и идентификации обеспечивает автоматическую кодировку, структуризацию и архивацию вводимых данных по всем уровням управления и маршрутам производства ИРЭ.
Разработан программно-методический комплекс (ПМК), реализующий методы и алгоритмы СП-методологии на основе портретного отображения производственной, контрольно-аналитической и управленческой деятельности персонала на всех уровнях предприятия.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту
-
Методология структурно-параметрического моделирования и синтеза архитектуры ИО автоматизированного производства радиоэлектроники, основанная на портретном отображении функций производства U(X,Y,Z), контроля W(X,Y,Z) и управления V(X,Y,Z), реализуемых на уровне рабочего места SPM, подразделения вподр и предприятия Бпредпр-
-
Портреты качества Spin формируются по правилам, логике построения и гармонизации информационных, организационных, технологических и экономических показателей ИО АСУ как собирательный образ функций управления. ИО строятся по данным портретов SPM и Т-операций, Бподр и Т-
5 процессов, ^^дпр и Т-маршрутов. Портреты используются при распределении функций и ответственности персонала, оценке качества и эффективности SPM, йподр и БподР) а также при диагностике и устранении НОК.
-
Архитектура ИО АСУ, основанная на подобии и регулярности повторения показателей ниже и выше стоящих подсистем СВС, допускает отклонения от состава и величины портретных показателей, вызванных спецификой организации вложенных подсистем и ресурсов. Эти принципы позволили унифицировать: СП-модели функций производства, контроля и управления на всех уровнях; правила построения по данным ИО АРМ — архитектуры АСУ подразделений и предприятия; форматы спецификации портретов ИО АСУ. По форматам архитектуры автоматически корректируется состав и величина показателей, вызванные изменениями документации или результатами моделирования ИО КИС.
-
Система программной диагностики места, времени, вида и причины несоответствия Т-операций по данным портретов и кортежей позволяет высвобождать рабочее время персонала от рутинной работы с компьютерной информацией для работы по устранению и предупреждению НОК.
-
ПМК СП-методологии реализует алгоритмы моделирования и технико-экономического проектирования продукции и технологий по данным портретов и кортежей, а также внешней информации об отечественных и зарубежных аналогах [11]. ПМК легко инсталлируется на все стандартные программно-технические платформы АРМ, что облегчает его адаптацию к действующим информационным системам на предприятии.
Практическая значимость работы
1. Показана возможность инсталляции и внедрения ПМК на
инновационные, производственные и другие предприятия различных форм
собственности и видов деятельности;
-
Готовность ПМК к решению плановых, проектных, контрольно-аналитических, диагностических и управленческих задач частично подтверждена актами внедрения результатов диссертации в практику формирования и применения архитектуры ИО ПМК на различных предприятиях, фирмах и организациях.
-
В 2005 - 2006 гг. ПМК инсталлирован на программно-технические платформы 6-ти автоматизированных предприятий: Центр подготовки предприятий к сертификации по стандартам ISO и ГОСТ Р ИСО, Молодежный центр профессионального обучения ОАО «Технопарк—Зеленоград», ОАО «Радиофизика», ООО «Интех-АБ», ЗАО «БИОСС», ЗАО «НТ МДТ», ГУП «Элвис» (соответствующие акты и справки прилагаются).
4. Разработан пакет из 16-ти научно-методических пособий и руководств
по обучению персонала методам структурно-параметрического описания
портретов качества рабочих мест, подразделений и предприятия, освоению и
применению ПМК для решения практических задач на каждом АРМ.
Новизна результатов по разработке метода СПО подтверждена положительным экспертным заключением по охраноспособности в РФ на «Способ структурно-параметрического описания процессов и объектов контроля» от 09.11.2004 г. и уведомлением РОСПАТЕНТА [1] от 29.09.2005.
Основные результаты диссертации опубликованы в 4]^fcy4HOM труде автора, в том числе в 13 работах без соавторов [3,4,7,9, 10, 11, 14; 16, 17,18, 19, 20, 21 ]. Теоретические результаты, полученные лично автором, отражены в 10-ти работах без соавторов [3,4,7,9,10, 11, 14, 16, 17, 18] и в 12 работах с соавторами [1, 2, 5, 6, 8, 12, 15, 23, 25, 26, 29, 30]. Научно- методические, прикладные и практические руководства — в работах [13,22, 24, 27, 28, 31, 32, 33, 34]. Результаты внедрения разработок описаны в научно-технических отчетах по разработке и внедрению методологических основ моделирования, оценивания и оптимизации показателей сложных процессов и объектов - в работах [35-42].
Реализация научно-технических результатов работы
По теме диссертации выполнены три конкурсных проекта в Департаменте поддержки и развития малого предпринимательства Москвы, по результатам которых разработаны и внедрены:
1) научно-технические основы структурно-параметрического описания
инновационных малых предприятий (2003г);
-
информационное обеспечение АСУ малых предприятий (2004г);
-
программно-методический комплекс для решения задач мониторинга, менеджмента,,качества и сертификации малых предприятий (2005г);
4) автором подготовлены, обсуждены в правительстве Москвы и
рекомендованы к реализации проект и технико-экономическое обоснование
"Разработка и внедрение автоматизированной системы менеджмента качества и
управления малым предприятием по стандартам ISO и ГОСТ Р ИСО".
Апробация работы. Методологические основы СП-моделирования предприятий и технологий радиоэлектроники апробированы в докладах автора, обсуждавшихся на Международных форумах, на Межотраслевых и Всероссийских выставках-совещаниях и на отраслевых научно-практических конференциях и выставках по электронике и информатике [18, 21, 26, 27, 36, 38, 39].
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, семи глав, общих выводов, списка литературы из 146 наименований и приложения. Материал изложен на 230 страницах, включая 37 рисунков, 14 таблиц и 6 алгоритмов. <"
