Компьютерные методы проектирования

• Разделить цикл «Измерение/Анализ» на «Измерение/Анализ дефектов» и «Измерение/Анализ причин».

• Существенно усилить «организационную» часть методики выбора и реализации проектов.

• Упростить «статистическую» часть методики.

Для многократного увеличения эффективности большинства наших процессов, в первую очередь, необходимы: умение и желание увидеть дефекты/потери/издержки, правильная организация работы в проекте и простые статистические инструменты. Несложные диаграммы, графики и коэффициенты наглядно продемонстрируют и масштаб проблем, и основные источники нерациональных затрат ресурсов.

В «российском» варианте внедрения системы Шесть Сигм более результативной будет следующая последовательность выполнения этапов работ: 

  

Рис 2. Технология реализации проектов – российский вариант

Исследование потерь, дефектов и издержек обеспечивает ясное и всеобщее понимание реальной стоимости несовершенства существующих бизнес-процессов. В российских условиях потери могут составлять до 50% объема ресурсов и уничтожать существенную часть годового оборота предприятия.

Очень важный этап работы, определяющий ключевые факторы успешности будущих проектов: правильный выбор направления действий, согласование со стратегическими задачами, поддержка со стороны руководства, распределение задач развития по приоритетам и бюджеты развития.

Выбор метода внедрения — на основе экспертных оценок готовности предприятия или подразделения к внедрению системы Шесть Сигм выбирается один из трех базовых вариантов внедрения системы.

Основная цель — выяснить, насколько предприятие, подразделение или участок готовы к системной работе с выявленными возможностями, насколько просто или сложно будет организовать внедрение инноваций по повышению производительности и уровня качества.

Выбор проектов — направить ограниченные ресурсы, выделенные на программы развития, на наиболее перспективные и доходные задачи.

Проблем всегда больше, чем ресурсов для их решения. Этап позволяет реализовать простой и рациональный подход: определяются все возможные перспективные проекты, затем из них выбираются максимально соответствующие потребностям и реальным возможностям предприятия.

Этапы выполнения Проекта Шесть Сигм

• Определение - четкое определение целей и задач Проекта, формирование Рабочей группы и организация работы.

Грамотная и точная постановка задачи многократно облегчает любую работу. Чем конкретнее сформулированы требования в начале проекта, тем быстрее и результативнее пройдет его реализация. Рабочая группа проекта должна максимально точно определить все параметры будущей деятельности, основываясь на существующей информации о процессе.

Измерение дефектов – исследование количества и качества дефектов, создание системы сбора достоверных данных. Система измерений, создаваемая на этапе «Измерение дефектов», ориентирована на сбор количественных данных на выходе процесса и исследует параметры результата процесса. При построении системы измерения нужно так оптимизировать структуру и объем собираемой информации, чтобы свести к минимуму затраты усилий и времени, но обеспечить Проект нужным количеством достоверных данных.

Анализ дефектов – исследование закономерностей в данных и выявление факторов, влияющих на показатели дефектов, разработка решений оптимизации процесса.

Основная цель этапа — получить максимум полезной информации о причинах и источниках дефектов, используя только анализ динамики и распределения количественных данных на выходе процесса и возможность их группировки по «грубым — дискретным» изменениям факторов влияния (потенциальным причинам).

Измерение причин – построение специальных систем измерения по наиболее существенным факторам влияния (причинам) для получения точных и достоверных данных.

Дополнительный этап Проекта включается в состав проекта, если без детального исследования количественной взаимосвязи фактора и результата невозможна точная настройка процесса. Тогда разрабатывается специальная система измерения по фактору и анализируются парные данные «значение фактора – значение результата».

Анализ причин – определение взаимосвязи факторов и количества/качества дефектов, разработка решений по точным настройкам процесса.

Анализ парных данных «значение фактора/значение результата» должен предоставить исследователю информацию о том, какие параметры факторов обеспечивают лучший результат на выходе процесса и в каком диапазоне могут изменяться эти параметры, не вызывая значительного ухудшения характеристик результата.

Терминологически более правильно было бы говорить не «причина», а «фактор, оказывающий существенное влияние на параметры результата». Но тогда у этих этапов получились бы очень длинные названия.

Совершенствование – этап реализации разработанных решений по настройке, модернизации или реинжинирингу участка процесса. Рабочая группа проекта переходит от исследовательских работ к действиям по внедрению изменений.

Контроль – мероприятия по поддержанию и закреплению на долгий срок внедренных изменений и преимуществ, полученных от усовершенствования процессов. Разработка и внедрение мероприятий контроля и реагирования, препятствующих естественному стремлению системы к возврату в первоначальное состояние.

Методологическая дисциплина жесткого и последовательного выполнения этапов проекта в системе Шесть Сигм исключительно полезна и Руководителям, стремящимся к эффективному контролю и своевременной корректировке работ проекта, и Исполнителям, получающим понятную и рациональную пошаговую технологию выполнения поставленной задачи.

Проектом принято называть совокупность действий, направленных на достижение поставленной производственной или коммерческой цели и связанных с использованием ресурсов различного типа. Технология управления проектами не зависит от содержания проектов, что позволяет рассматривать ее как базовую (инвариантную). Специальный термин Ргоject Маnagement (РМ) обозначает класс управленческих задач, связанных с планированием, организацией и управлением действиями, направленными на достижение поставленных целей при заданных ограничениях на использование ресурсов.

Типовыми задачами РМ являются:

разработка планов выполнения проекта, в том числе разработка структурной декомпозиции работ проекта и сетевых графиков;

составление и оптимизация календарных планов с учетом ограничений на ресурсы; разработка графиков потребности проекта в ресурсах;

мониторинг выполнения работ и сравнение текущего состояния с исходным планом;

формирование управленческих решений, связанных с воздействием на процесс или с корректировкой планов;

формирование различных отчетных документов.

Действия, приводящие к выполнению проекта, потребность в которых выявляется в ходе планирования, могут быть типовыми бизнес-процессами (закупка комплектующих, разработка документации, производство). Такие бизнес-процессы часто выполняются по формальным схемам (моделям) [IDEF/0/3]. Исполнители (организации или сотрудники), действуя в соответствии с заданной технологией (моделью процесса), получают и выполняют задания, соответствующие структурным элементам бизнес-процесса (операциям). Автоматизация управления потоком таких заданий — функция технологии «workflow» (дословно с английского — «поток работ»).

Информацию, циркулирующую в системе информационной поддержки жизненного цикла изделия, можно условно разделить на три класса:

данные о продукции (изделии);

данные о выполняемых процессах;

данные о ресурсах, требуемых для выполнения процессов.

Под изделием (конечным) понимается комбинация материалов, предметов, программных и иных компонентов, готовых к использованию по назначению. Компоненты конечного изделия тоже являются изделиями. Данные об изделии составляют основной объем информации в ИИС. Международные стандарты ИСО 10303 и ИСО 15384 регламентируют технологию представления данных об изделии и его компонентах на стадии проектирования и подготовки производства, стандарты ИЛП [DEF STAN 0060] — представление данных об изделии в контексте обеспечения эффективной эксплуатации, стандарты серии ИСО 9000 рассматривают данные о качестве изделий.

Одним из ключевых понятий в проектировании является ресурс — совокупность материальных, финансовых, интеллектуальных или иных ценностей, используемых и расходуемых в ходе деятельности, связанной с разработкой, проектированием, производством или эксплуатацией изделия.

Между ресурсами могут существовать отношения заменяемости, когда один ресурс может заменить другой, и взаимозаменяемости, когда ресурсы могут заменять друг друга. Ресурсы могут быть простыми и составными и соответственно образовывать иерархические структуры.

Структуры данных, описывающих ресурсы различного типа, регламентируются стандартом ИСО 15551.

Процесс (бизнес-процесс) — это совокупность последовательно или/и параллельно выполняемых операций, преобразующая материальный или/и информационный потоки в новые потоки с другими свойствами. Бизнес-процесс протекает в соответствии с управляющими директивами, вырабатываемыми на основе целей деятельности. В ходе процесса потребляются финансовые, энергетические, трудовые и материальные ресурсы и выполняются ограничения со стороны других процессов и внешней среды.

Описание процесса может быть представлено как совокупность составляющих процесс операций, необходимых условий и ресурсов, входных и выходных потоков. Совокупность стандартизованных информационных моделей изделия, процессов и ресурсов образует единую интегрированную модель, обеспечивающую информационную поддержку задач, выполняемых в ходе жизненного цикла (ЖЦ).

На каждой стадии ЖЦ требуется свой объем данных, определяемый содержанием решаемых задач. Например, на стадии проектирования и разработки используются данные об изделии, о процессе проектирования, о требуемых организационных и иных ресурсах. Информационная модель технологической подготовки производства трактуется как описание процесса, использующее данные об изделии и технологических ресурсах. Модель производства также может быть представлена как описание процесса, связанного с данными об изделии и потребных материальных, финансовых и иных ресурсах. Частные информационные модели могут быть сформированы для специфических точек зрения («управление качеством» или «обеспечение эффективной эксплуатации»).

У каждого класса данных есть свой набор методов работы, который образует технологический слой программного обеспечения — систему (или комплекс систем) управления данными, учитывающую их семантику, особенности организации и обеспечивающую высокоуровневый интерфейс обмена с прикладными системами.

Под технологией управления данными будем понимать комплекс методов, понятий (объектов), информационных моделей, правил использования, интерфейсов доступа к данным, необходимых и достаточных для работы с данным классом данных при решении различных задач в ходе ЖЦ изделия.

Модели данных (или их части) могут быть представлены с использованием различных технологий (ИСО 10303-11 Ехрress, ИСО 8879 SGML). Они должны быть логически связаны. При преобразовании данных из одной формы в другую объекты информационных моделей должны интерпретироваться однозначно. Один из вариантов такой технологии изложен в стандарте ИСО 18876.

Приведение совместно используемых в ходе ЖЦ данных к единой стандартизованной информационной модели существенно упрощает построение интегрированной информационной системы, поскольку позволяет применять коммерческие прикладные решения для различных задач. Развитие информационных технологий нашло яркое воплощение в идеологии CALS.

2.2 Технология реализации проектов посредством CALS

 

В течение многих десятков лет общепринятой формой представления результатов интеллектуальной деятельности людей и инструментом их информационного взаимодействия являлась бумажная документация. Ее созданием были заняты (и заняты по сей день) миллионы инженеров, техников, служащих промышленных предприятий, государственных учреждений. С появлением компьютеров начали создаваться и широко внедрялись для изготовления чертежей, спецификаций, технологической документации разнообразные средства и системы автоматизированного проектирования (САПР); системы автоматизированного управления производством (АСУП), назначенные для создания планов производства и отчетов о его ходе; офисные системы, служащие для подготовки текстовых и табличных документов.

К концу XX века стало ясно, что эти достаточно дорогостоящие средства не оправдывают возлагающихся на них надежд: разумеется, некоторое повышение производительности труда происходит, однако не в тех масштабах, которые прогнозировались. Дело в том, что они не решают проблем информационного обмена между различными участниками жизненного цикла изделия (заказчиками, разработчиками, производителями, эксплуатационниками). При переносе данных из одной автоматизированной системы в другую требуются большие затраты труда и времени для повторной кодировки; перекодировка заодно приводит к многочисленным ошибкам. Оказалось, что разные системы «говорят на разных языках» и плохо понимают друг друга. Более того, выяснилось, что бумажная документация и способы представления информации на ней ограничивают возможности использования современных ИТ. Так, трехмерная модель изделия, создаваемая в современной САПР, вообще не может быть адекватно представлена на бумаге.

С другой стороны, по мере усложнения изделий происходит резкий рост объемов технической документации. Сегодня они измеряются тысячами и десятками тысяч листов, а по некоторым изделиям (например, кораблям) — тоннами. При использовании бумажной документации трудно отыскать необходимые сведения, внести изменения в конструкцию и технологии изготовления изделий. Возникает множество ошибок, на устранение которых затрачивается время. В результате резко снижается эффективность процессов разработки, производства, эксплуатации, обслуживания, ремонта сложных наукоемких изделий. Возникают трудности во взаимодействии заказчиков и производителей при подготовке и реализации контрактов, особенно при поставках сложной техники.