Содержание к диссертации
Введение
Анализ функционирования системы технологической железнодорожной радиосвязи 9
1.1 Постановка задачи 9
1.2 Анализ существующей системы учета и контроля функционирования системы технологической железнодорожной радиосвязи 10
1.3 Определение показателей качества функционирования системы технологической железнодорожной радиосвязи 19
1.4 Оценка качества функционирования системы технологической железнодорожной радиосвязи 27
1.5 Механизмы управления качеством функционирования системы технологической железнодорожной радиосвязи 45
1.6 Выводы 51
Разработка модели управления качеством функционирования системы технологической железнодорожной радиосвязи 53
2.1 Постановка задачи 53
2.2 Анализ подходов и методик управления качеством функционирования систем и объектов 53
2.3 Выявление основных процессов, влияющих на качество функционирования системы ТЖР 58
2.4 Разработка модели процесса управления качеством функционирования системы ТЖР 66
2.5 Модели и методики при разработке и принятии управленческих решений 73
2.6. Выводы 84
Разработка методов управления качеством обслуживания в сетях технологической железнодорожной радиосвязи 87
3.1 Постановка задачи 87
3.2 Анализ существующих методик оценки уровня обслуживания в сетях связи 88
3.3 Разработка моделей функционирования системы технологической радиосвязи 92
3.4 Анализ и оценка информационных потоков моделей функционирования ТЖР 105
3.5 Управление качеством обслуживания в сетях технологической железнодорожной радиосвязи 119
3.6 Выводы 124
4 Управление качеством технического обслуживания в сетях технологической железнодорожной радиосвязи 126
4.1 Постановка задачи 126
4.2 Идентификация процесса технического обслуживания системы технологической железнодорожной радиосвязи 127
4.3 Контроль и оценка качества процесса технического обслуживания системы технологической железнодорожной радиосвязи 134
4.4 Разработка и практическое применение методики анализа качества процесса ТО 141
4.5 Разработка методики оценки качества обслуживания в сетях технологической радиосвязи 160
4.6 Выводы 169
Заключение 171
Список использованных источников
- Анализ существующей системы учета и контроля функционирования системы технологической железнодорожной радиосвязи
- Анализ подходов и методик управления качеством функционирования систем и объектов
- Анализ существующих методик оценки уровня обслуживания в сетях связи
- Идентификация процесса технического обслуживания системы технологической железнодорожной радиосвязи
Введение к работе
Основной целью реформы, начатой в 2000 году министерством путей
сообщений и продолженной ОАО "Российские железные дороги", является
повышение эффективности функционирования железнодорожного
транспорта. Главными механизмами достижения поставленной цели являются: структуризация системы управления, внедрение систем менеджмента качества, использование новых технологий информатики, связи и управления.
Важная роль в осуществлении реформы отводится системе железнодорожной радиосвязи, как средству оперативного управления перевозочным процессом, обеспечения безопасности движения, контроля и мониторинга состояния железнодорожных устройств, организации и осуществления технологических процессов, выполняемых линейными подразделениями железнодорожного транспорта.
Повышение роли и значения радиосвязи, особенно в системах управления движением, предъявляет особые требования к качеству функционирования железнодорожных радиосетей.
Вместе с тем, назрело и все более усугубляется противоречие между повышением роли и значения системы технологической железнодорожной радиосвязи (ТЖР) и неудовлетворительным качеством и ограниченными возможностями применяемых в настоящее время аналоговых систем и средств ТЖР: плохая слышимость и разборчивость передаваемой информации, невозможность вызова требуемых абонентов, низкая надежность используемого оборудования, ограниченные функциональные возможности.
Принимаемые меры, как показывает динамика отказов и браков в хозяйствах связи, не позволяют повысить качество функционирования системы радиосвязи. Этому препятствует большой износ основных фондов в сетях ТЖР, слабое материально-техническое обеспечение, нехватка
квалифицированных кадров, несовершенная технология обслуживания радиоустройств и др.
Основная причина такого положения дел заключается в несоответствии действующей в настоящее время системы управления хозяйствами связи новым экономическим условиям. Переход к рыночной экономике требует от предприятий отрасли существенного повышения экономической эффективности и конкурентоспособности. Это возможно только на основе пересмотра политики и целей системы управления на железнодорожном транспорте, повышения качества перевозочного процесса, модернизации технической и информационной базы технологических процессов, выполняемых подразделениями железнодорожного транспорта.
Результаты научно-исследовательских и изыскательских работ по
внедрению цифровых систем технологической радиосвязи на
железнодорожном транспорте выявили целый спектр проблем, связанных с отсутствием отраслевых методик оценки и анализа качества предоставляемых услуг связи, процедур разработки и реализации управленческих решений при выборе, проектировании, испытаниях, эксплуатации и обслуживании радиосистем, выполнение которых гарантировало бы требуемое качество функционирования системы технологической радиосвязи.
Опыт развития систем железнодорожного управления за рубежом показывает, что проблемы, с которыми столкнулись Российские железные дороги, могут быть эффективно решены на основе международных стандартов серии ИСО 9000.
Таким образом, актуальными, требующими скорейшего решения являются задачи разработки методологии управления качеством функционирования системы ТЖР, гарантирующие качество функционирования и предоставления услуг связи абонентам системы технологической железнодорожной радиосвязи.
Основы проектирования оптимальных систем производственной связи,
были заложены Матлиным Г.М., Зелигером А.Н., Листовым В.Н., РамлауП.Н., Головиным Э.С, Красковским А.Е., Вериго A.M., ВавановымЮ.В.
Вопросам эффективного управления системами посвящены труды Ларичева О.И., Лузина А.Е., Емельянова СВ., Микони СВ., Дубова Ю.А., Травкина СИ.
Однако специфика функционирования железнодорожного транспорта, сложность и разнообразие условий влияющих на качество системы технологической радиосвязи требуют развития методов анализа, синтеза ТЖР и управления качеством их функционирования. Исследованию этих вопросов и посвящена диссертационная работа.
Целью диссертационной работы является совершенствование подходов и механизмов по управлению качеством функционирования системы технологической железнодорожной радиосвязи на основе принципов стандартов серии ИСО 9000.
В соответствии с поставленной целью в диссертации решаются следующие задачи:
Определение основных показателей качества ТЖР с учетом специфики функционирования железнодорожного транспорта и осуществляемых технологических процессов.
Разработка нового методологического подхода к управлению качеством системы технологической железнодорожной радиосвязи, основанного на принципах стандартов ИСО 9000: 2000.
Разработка моделей функционирования ТЖР и управления качеством процессов жизненного цикла системы радиосвязи.
Разработка практических рекомендаций по совершенствованию системы управления качеством ТЖР.
Создание методологической основы для оценки и контроля качества обслуживания абонентов в сетях ТЖР и процесса технического обслуживания системы технологической железнодорожной радиосвязи.
В работе применяются методы теории вероятности, корреляционного, регрессионного и факторного анализа, теории массового обслуживания, математической статистики, аппарата теории выбора и принятия решений, экспертного оценивания.
Научная новизна работы заключается в следующем:
определены основные показатели и механизмы управления качеством функционирования системы ТЖР с учетом специфики этапов жизненного цикла сетей технологической радиосвязи;
разработаны модели управления качеством функционирования системы ТЖР, с использованием методов статистического, логического, технико-экономического анализа и экспертного оценивания;
разработаны модели функционирования системы ТЖР в реальных условиях выполнения технологических процессов на железнодорожном транспорте;
разработаны методики оценки качества обслуживания и безопасности функционирования системы ТЖР с учетом технологии выполнения работ подразделениями железнодорожного транспорта.
Полученные в работе результаты позволяют:
решить задачи управления качеством функционирования систем технологической радиосвязи, с учетом специфики выполнения технологических процессов подразделениями железнодорожного транспорта;
определить необходимые параметры системы ТЖР, обеспечивающие требуемое качество обслуживания абонентов системы технологической железнодорожной радиосвязи;
произвести оценку качества обслуживания в сетях технологической радиосвязи для разных групп абонентов, что обеспечит повышение технической и экономической эффективности использования системы ТЖР;
выполнить оценку качества процессов жизненного цикла системы радиосвязи, определить причины отклонений показателей процессов от требований и разработать необходимые меры для их устранения;
провести анализ и оценку процессов эксплуатации, технического обслуживания и безопасности функционирования ТЖР на основе выявления причин возникновения факторов, оказывающих наибольшее влияние на функционирование радиосетей.
Результаты, полученные в работе, представляют собой согласованные методы и механизмы управления качеством функционирования ТЖР, позволяющие повысить эффективность эксплуатации радиосистемы, расширить область применения радиосвязи, повысить пропускную способность железных дорог и безопасность перевозочного процесса.
Анализ существующей системы учета и контроля функционирования системы технологической железнодорожной радиосвязи
Управление является функцией организованных систем и заключается в целенаправленном воздействии на систему, обеспечивающем сохранение их определенной структуры, поддержание режима деятельности, реализацию их программ и целей [1]. Особая роль, в этой связи, отводится средствам и методам контроля деятельности предприятий, как важному элементу оценки достижения поставленных целей, выполнения предъявляемых требований.
Данные, полученные в процессе контроля функционирования объекта, являются основой для проведения системного анализа, результаты которого могут использоваться [1-4]: для оценки текущего состояния объекта; прогнозирования состояний, в которые перейдет объект в ближайшее время; выявления причин текущего состояния объекта; разработки мероприятий по управлению состоянием объекта; и т.д., в зависимости от используемого аппарата обработки данных и поставленных целей. На рисунке 1 показана схема, отражающая взаимосвязь системы контроля и управления качеством ТЖР.
Система контроля и анализа состояния системы ТЖР чрезвычайно важна, поскольку является основой для разработки и принятия управленческих решений [5, 6].
Существующая система контроля качества функционирования сетей технологической железнодорожной радиосвязи является системой накопления данных, показывающих уровень отклонения показателей, характеризующих работу радиосетей, от нормативных. Такими показателями в настоящее время являются: количество браков (браков особого учета) в работе, допущенных работниками хозяйств связи; количество отказов элементов системы, приведших к перерыву или ухудшению радиосвязи; количество выявленных неисправностей; а также потери, которые являются следствием возникновения данных явлений: количество поездов, задержанных вследствие возникновения отказов системы; количество часов отклонений поездов от графика движения, вследствие отказов системы радиосвязи; количество отцепов локомотивов, вследствие неисправности локомотивных радиостанций. Исходя из определения системы как совокупности взаимодействующих объектов [2], качество функционирования системы радиосвязи является функцией от качества объектов системы и их взаимодействия. Таким образом, Є„ш_р( 0 = F(I,E,S,C,VIES,M,P,VMS,VPIEStJ), (1) где Qcmu - качество функционирования сети радиосвязи, I - качество инфраструктуры сети радиосвязи, Е - качество электроснабжения сети радиосвязи, VIES- качество взаимодействия подсистем инфраструктуры, электроснабжения и абонентского оборудования, s - качество абонентского оборудования, С - учет воздействия внешней среды, М - качество абонентов, Р качество обслуживающего персонала, VMS - качество взаимодействия абонентов и абонентского оборудования, Vms - качество взаимодействия обслуживающего персонала и подсистем системы радиосвязи, - отчетный промежуток времени, 1- контролируемый участок радиосети.
Вероятность качественного функционирования системы ТЖР может быть определена следующим образом:
Недостатки в работе радиосети, обнаруженные дежурными по станции и дежурными по переездам, заносятся в «Журнал замечаний ДСП и дежурных по переездам» - форма ДУ-46.
Машинисты локомотивов при обнаружении неисправности или возникновении замечаний по работе радиосети обязаны зарегистрировать данный факт в бортовом журнале (ТУ-152) и в книге замечаний машинистов (ТУ-137).
Планово - профилактические работы выполняются в соответствии с месячными и годовыми графиками работ.
Ежемесячно и ежеквартально дистанции сигнализации и связи представляют отчет о нарушениях нормальной работы устройств связи, радио и информационных систем (ШО-6) в отделение, далее эти отчеты попадают в службу связи и вычислительной техники.
В отчете содержится информация по повреждениям кабельно-линейной структуры сети, отказам системы поездной радиосвязи, повреждениям устройств связи и радиосвязи, ставших причиной брака в ПРС, а также количество нарушений за отчетный период и по вине каких служб они произошли.
Отчетные формы по отказам и неисправностям систем радиосвязи, которые ведутся линейными подразделениями связи (ШУ- 2, ШУ- 78, ШУ-74, ШО-6), рассчитаны, в основном, на количественные оценки произошедших событий, отсутствует анализ и интерпретация контролируемых показателей и данных - система контроля и учета состояния радиосетей является справочно-информационной.
Анализ подходов и методик управления качеством функционирования систем и объектов
В настоящее время разработано и эффективно используются множество методик, позволяющих управлять деятельностью предприятий, с целью получения услуг и продукции необходимого качества [40, 41].
Наиболее известными являются методики, в основе действия которых лежат матрицы показателей различных областей функционирования предприятия. К таким методикам относится стандарт «Сбалансированная система показателей эффективности» - Balanced Scorecard (BSc), при использовании которой, управление предприятием осуществляется на основе измерения и оценки показателей, учитывающих все существенные аспекты его деятельности [41].
Ключевыми элементами системы управления на основе BSc являются: показатели, относящиеся ко всем важным аспектам деятельности предприятия; установление причинно-следственных связей показателей; анализ связи показателей и определяющих факторов в деятельности предприятия; анализ связи всех показателей с финансовыми результатами деятельности.
Пример использования данной методики для анализа процесса техни ческого обслуживания системы ТЖР приведен в таблице 10. Эффективность использования данной методики зависит от полноты и дос товерности информации, на основе которой производится выбор и анализ используемых показателей, а также от адекватности принимаемых решений. Важной особенностью стандартов BSc является связь всех показателей с фи нансовыми результатами деятельности. Методология SWOT анализа (Strong, Weak, Opportunity, Threat) - сильные, слабые стороны, возможности и риски - предполагает разработку матриц, при заполнении которых более явно вы являются сильные и слабые стороны предприятия, а также риски и возмож ности, связанные со слабыми и сильными сторонами деятельности предпри ятия. Процедура проведения SWOT - анализа представляет собой следую щую последовательность действий [41, 42]: формулируется перечень воз можностей, которые открывает перед предприятием внешняя среда; форму лируется перечень угроз, которые таит в себе внешняя среда; формулируется перечень сильных сторон предприятия; формулируется перечень слабых сто рон; выделяются наиболее значимые факторы по приведенным разделам и заполняется матрица SWOT анализа.
На основе анализа данных, приведенных в таблице видно, что проблемы ка саются нескольких сторон деятельности: персонал, оборудование ТЖР, ресурсы; угрозы эффективному функционированию дистанции связаны с существующей системой управления, контроля и учета.
Примером использования концепции измерения достижений, к которой относится BSc, может служить методика, основанная на взаимной оценке подразделений, используемая компаниями «Hewlett Packard». Оценка качества производится по 5-ти направлениям: процесс планирования, ориентация на клиента, улучшение процессов, управление процессами, участие работников (рисунок і 6).
Общей чертой многих методик является использование процессного подхода, когда деятельность подразделений, всего предприятия или отдельных работников, рассматривается как процесс, который для успешного осу Следующими элементами, которыми необходимо управлять являются: организационная структура управления и принятия управленческих решений, документооборот.
Отличием данных методик от существующего механизма управления функционированием системы ТЖР является: возможность управлять существенными параметрами эксплуатируемых систем либо производимых объектов, посредством корректировочных действий на промежуточных этапах, а не по окончательным результатам, когда потери качества уже произошли.
В условиях рыночной экономики важнейшей целью управления на железнодорожном транспорте является повышение экономической эффективности подразделений. Применительно к системе ТЖР структуризация целей управления качеством функционирования системы радиосвязи приведена на рисунке 17.
Достижение поставленных целей зависит от качества самого процесса управления, обеспеченности его необходимой методологической базой и качества используемых ресурсов.
Анализ существующих методик оценки уровня обслуживания в сетях связи
Важным направлением совершенствования перевозочного процесса является использование современных технологий связи, позволяющих: - повысить безопасность и производительность выполнения работ; - автоматизировать функции управления и контроля технологических процессов; - модернизировать технологические процессы.
Более широкие и качественно новые направления внедрения современных систем радиосвязи в технологические процессы железнодорожного транспорта предъявляют высокие требования к функционированию системы ТЖР [61, 62].
Качество функционирования системы ТЖР определяется целым перечнем характеристик, которые определяются с учетом технологических процессов, в которых радиосвязь используется.
В настоящее время отсутствует методологическая проработка вопросов управления качеством функционирования систем технологической железнодорожной радиосвязи [50]. Практически отсутствуют проверенные и обоснованные методики оценки пропускной способности систем железнодорожной технологической радиосвязи, обеспечивающие требуемое качество обслуживания абонентов.
Задачами данного раздела диссертации являются: 1. Анализ существующих методик расчета трафика и показателей качества обслуживания в сетях профессиональных систем радиосвязи. 2. Выявление специфики распределения информационных потоков в сетях технологической железнодорожной радиосвязи при использовании радиосвязи. 3. Разработка моделей функционирования системы ТЖР, учитывающих специфику использования радиосвязи при выполнении технологических процессов. 4. Определение, с учетом разработанной модели, параметров функционирования сетей ТЖР, обеспечивающих требуемое качество обслуживания абонентов.
При проектировании сетей радиосвязи, подготовке технических предложений и технико-экономических обоснований принимаемых решений необходимым этапом работы является оценка требуемой емкости системы. Критериями выбора емкости радиосистемы являются обеспечение заданного уровня обслуживания и технико-экономическая эффективность использования радиочастотных и технических ресурсов сети.
Проектирование сетей технологической железнодорожной радиосвязи сосредоточенно, в основном, на решении радиотехнических задач, к которым относятся: частотное планирование, вопросы электромагнитной совместимости, проектирование антенн, выбор расположения базовых станций и др. [63 - 66]. При этом расчету трафика и на его основе определению вероятностно-временных показателей уделялось недостаточное внимание. Во многом это объясняется тем фактом, что до недавнего времени на железных дорогах России использовались аналоговые системы радиосвязи с закрепленными каналами.
Ограниченная емкость системы ТЖР может стать причиной возникновения ситуации, когда существующего ресурса сети будет недостаточно для обеспечения связью абонентов, участвующих в технологических процессах перевозок, при обслуживании устройств железнодорожной автоматики, телемеханики и связи и др. Следствиями возникновения данных ситуаций являются: снижение пропускной способности участков железных дорог, нарушение графиков движения, невыполнение обязательств перед заказчиками железнодорожных перевозок и т.д. Необоснованно большой запас емкости также как и ее занижение, является экономически и технически не выгодным, поскольку приводит к невосполнимым финансовым и материальным затратам при вводе системы в эксплуатацию, настройке и техническом обслуживании.
Для оценки необходимых емкостей системы, как правило, используют численные методы теории телетрафика. При этом вводится ряд допущений, позволяющих максимально упростить расчеты [67, 68].
В системе с отказами, предполагается, что количество источников бесконечно, входной поток является пуассоновским, длительность вызовов подчиняется экспоненциальному распределению, для абонентов доступны все каналы - V, в случае занятости всех каналов поступающий вызов теряется (Рисунок 27) [69, 70].
Идентификация процесса технического обслуживания системы технологической железнодорожной радиосвязи
На всех этапах жизненного цикла системы технологической радиосвязи: исследование рынка средств связи, разработка технического задания, проектирование, строительство, испытания и др. создаются условия для успешного выполнения процесса эксплуатации, т.е. использования системы ТЖР по назначению.
Использование радиосвязи в перевозочном процессе, при маневровых работах, в различных технологических процессах хозяйств железнодорожного транспорта требует безотказного функционирования системы ТЖР, обеспечения высоких показателей надежности используемых радиоустройств, что должно обеспечиваться системой технического обслуживание.
В настоящее время, система технического обслуживания, как показывает статистика по отказам, неисправностям системы ТЖР, бракам в работе хозяйств связи является низкоэффективной. Что обусловлено целым комплексом факторов: S сложившаяся структура управления и контроля в хозяйствах и службе связи; S методы оценки и регулирования возникающих проблем при обслуживании устройств ТЖР; S используемые технологии выполнения работ; S методы планирования и организации работ; S система планирования и распределения ресурсов. Одной из целей управления качеством процесса ТО является смещение акцента контроля с послепроизводственной проверки на контроль процесса и анализ полученных результатов. Поскольку по мере выполнения процесса его стоимость возрастает вместе с затраченными ресурсами и выполненными операциями, существенно важным становится оперативное обнаружение несоответствий и потерь, брака и их устранение. Задачами данной главы являются: - идентификация процесса технического обслуживания ТЖР; - определение основных процессов технического обслуживания ТЖР; - разработка количественных и качественных методов контроля процессом технического обслуживания; - систематизация методов анализа данных с учетом специфики выполнения процесса технического обслуживания системы ТЖР; - разработка методики оценки качества обслуживания в сетях ТЖР.
Система управления, действующая на предприятиях информатизации и связи, которые обеспечивают процесс технического обслуживания устройств железнодорожной радиосвязи, ориентированы в основном только на обеспечение работоспособности системы ТЖР. Основным показателем, характеризующим качество управления и организации работ в хозяйствах, является количество отказов, браков, браков особого учета допущенных в работе за отчетный период. Такой подход при управлении и обеспечении качества функционирования ТЖР не рассчитан ни на удовлетворение спроса потребителей услуг радиосвязи, ни на повышение производительности труда работников линейных подразделений связи, ни на улучшение показателей эффективности использования ТЖР [95].
Эффективным средством управления качеством работ, объектов и услуг, как показывает опыт, является система управления качеством, учитывающие положения стандартов ИСО 9000-2000 [96 - 100].
Системы управления качеством не отменяют используемые на предприятии производственные стандарты, а являясь дополнительными выполняют двоякую функцию по отношению к существующим стандартам: во-первых, они содержат требования, обеспечивающие выполнение установленных производственных стандартов; во-вторых, они формулируют ряд требований, не обозначенных в производственных стандартах, но оказывающих заметное влияние на качество предоставляемых услуг.
Одним из основных принципов управления качеством является процессный подход, когда любая деятельность рассматривается как процесс, преобразующий входы процесса - конкретные материальные или нематериальные объекты в выходы - результат выполнения процесса [35]. Все процессы, сопровождающие систему ТЖР начиная с замысла и заканчивая прекращением эксплуатации, образуют жизненный цикл системы. На каждом этапе жизненного цикла осуществляется цикл управления процессом PDCA (Plan - планирование, Do - выполнение, Check - проверка, Act - корректировка) [101].
Методология PDCA представляет собой алгоритм действий руководителя по управлению процессом и достижению его целей.
Наиболее важным для потребителей услуг радиосвязи - абонентов линейных хозяйств и диспетчерского аппарата является процесс технического обслуживания, который должен обеспечивать требуемое качество обслуживания абонентов и функционирования ТЖР.
Виды деятельности, составляющие процесс технического обслуживания, можно разделить на две основные части: технология обслуживания процесса ТО и управление качеством процесса ТО (рисунок 47).
