Анализ направлений создания автоматизированных систем управления качеством

производства, проводить формализацию и накопление опыта по управлению технологичностью конструкции, они также являются средствами для обучения и самообучения специалистов.

Список литературы

1. Технологичность конструкций: справочное пособие / под ред. С. Л. Ананьева М.: Машиностроение, 1969.

2. Балабанов А. Н. Технологичность конструкций машин. М.: Машиностроение, 1987.

3. Войчинский А. Н., Янсон Э. Ж. Технологичность изделий в приборостроении. Л.,: 1988.

4. Тельнов Ю. Ф. Реинжиниринг бизнес-процессов. Компонентная методология. М.: Финансы и статистика, 2004. 320 с.

A. N. Inozemtsev, D. I. Troitsky, M. V. Kreslin

AUTOMATED REAL-TIME QUALIMETRIC PART MANUFACTURABILITY ASSESSMENT PROCESS CONTROL IN THE DESIGN FOR MANUFACTURABILITY APPROACH

The design for manufacturability and for minimum labor coefficient process based on 3D part modeling has been investigated. A strategy of automated real-time manufacturability control which saves efforts for assuring the manufacturing quality of design decisions, shortens production planning times is shown.

Key words: manufacturability, labor coefficient, design decision quality, production planning.

Получено 13.01.12

УДК 658.562

А.Б. Орлов, д-р техн. наук, проф.,

АНАЛИЗ НАПРАВЛЕНИЙ СОЗДАНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ

Рассмотрены возможные направления, уровни и перспективы создания автоматизированных систем управления качеством на предприятиях и в организациях. Показана возможность организации связи системы управления качеством и электронной информационной модели изделия на основе использования PDM-систем и метаданных в документации.

Ключевые слова: автоматизация, управление качеством, метаданные.

В настоящее время практически любое современное предприятие или организация формирует у себя систему управления качеством, в той или иной степени реализующую принципы всеобщего управления качест-

428

вом (TQM) Эта система ориентирует все подразделения организации на качество с конечной целью удовлетворения ожиданий потребителей и получения максимально возможной прибыли [1]. В настоящее время утвердилось представление о TQM как о концепции, предусматривающей всестороннее целенаправленное и хорошо скоординированное применение систем и методов управления качеством во всех сферах деятельности - от исследований и разработок до послепродажного обслуживания при участии руководства и служащих всех уровней и при рациональном использовании технических возможностей. TQM включает:

- контроль в процессе разработки новой продукции;

- оценку качества опытного образца, планирование качества продукции и производственного процесса, контроль, оценку и планирование качества поставляемого материала;

- входной контроль материалов;

- контроль готовой продукции;

- оценку качества производственного процесса;

- оценку качества продукции;

- анализ специальных процессов (специальных исследований в области качества);

- использование информации о качестве продукции;

- контроль аппаратуры, дающей информацию о качестве продукции;

- обучение методам обеспечения качества, повышение квалификации персонала;

- гарантийное обслуживание;

- координацию работ в области качества;

- выработку политики в области качества и т.д.

Современная система менеджмента качества представляет собой совокупность структур, относящихся к различным сферам деятельности предприятия и оказывающих наибольшее влияние на качество при выполнении своих функций установленными методами с использованием необходимых ресурсов предприятия [1]. Эта система и в особенности ее ядро -служба качества - являются субъектом управления качеством, который воздействует на производственный процесс с целью обеспечения качества продукции.

Система управления качеством охватывает все стадии жизненного цикла изделия и все связанные с этим циклом процессы. Эти процессы являются основными объектами документирования в системе управления качеством. Документирование процессов способствует достижению их соответствия установленным требованиям, обеспечению воспроизводимости и прослеживаемости, оцениванию их результативности и эффективности, а также достижению уровня необходимой подготовки персонала.

Документирование процессов позволяет сформировать комплекс стандартов системы управления качеством предприятия. Эти стандарты являются основой для дальнейшего развития этой системы. Однако большинство отечественных предприятий и организаций при создании документов системы управления качеством используют много текстовых описаний. Чем сложнее процесс, тем выше вероятность того, что текстовый документ может оказаться громоздким и затруднительным для восприятия и проверки. Это определяет необходимость поиска более совершенной формы документов, устанавливающих порядок и правила осуществления процессов. Другим уровнем системы управления качеством является комплекс методов, используемых для повышения качества производства конкретных изделий, методов контроля качества, анализа причин брака, поиска путей снижения брака и т. д. Все эти методы также документируются в форме стандартов качества, руководств, методик, паспортов процессов, алгоритмов и т. д.

Однако в настоящее практически на всех предприятиях и в организациях вся документация системы управления качеством представляет собой обычные текстовые документы, никаким образом не связанные друг с другом. Это приводит к тому, что при изменении одного из документов, например, политики в области качества, приходится вручную изменять весь комплекс документации, что приводит к значительным трудозатратам. В результате существующая на предприятии или в организации служба качества вместо того, чтобы заниматься поиском путей постоянного повышения качества, занимается постоянной корректировкой документального сопровождения системы управления качеством. Еще больший объем подобной работы возникает при изменении стандартов ИСО, регламентирующих работу систем управления качеством.

Все это позволяет сделать вывод о необходимости поиска путей автоматизации процедур в системе управления качеством. При этом можно выделить две основные области этой автоматизации, которые, безусловно, связаны друг с другом, но требуют несколько различного подхода. Первой областью является комплекс документации (стандартов) система управления качеством предприятия или организации в целом. На этом уровне для автоматизации могут быть использованы существующие в настоящее время PDM-системы. Эти системы интегрируют информацию любых форматов и типов, предоставляя её пользователям уже в структурированном виде. При этом структуризация привязана к особенностям современного промышленного производства.

В общем случае PDM-системы работают не только с текстовыми документами, но и с геометрическими моделями и данными, необходимыми для функционирования производства. С помощью этих систем можно организовать связи между документами и обеспечить их автоматическое формирование и изменение.

В основе подобной автоматизации лежит принцип использования метаданных. Согласно [2] метаданные являются структурированной информацией, позволяющей создавать, регистрировать, классифицировать, обеспечивать доступ, хранение и размещение документов в рамках и за пределами одной либо нескольких областей деятельности. Метаданные поддерживают деловые процессы и процессы управления документами. Они обеспечивают логическую связь между документами и контекстом их создания, а также хранением их структурированным, надежным и эффективным способом. При этом они также поддерживают и идентифицируют технологическую среду, в которой электронные документы были созданы или введены, а также управляют технологической средой, в которой они поддерживаются, для воспроизведения подлинных документов так долго, как это необходимо [2].

Управление метаданными - неотъемлемая часть управления документами, обеспечивающая выполнение множества различных функций и целей. В контексте управления документами метаданные определяются как данные, описывающие контекст, содержание и структуру документов, а также процессы управления ими на протяжении всего жизненного цикла документа.

Первоначально метаданные определяют документ в момент его ввода, фиксируя его связь с контекстом деловой деятельности и устанавливая контроль над ним. В течение жизненного цикла документов или их совокупностей новые слои метаданных будут добавляться в процессе использования документов во вновь проводимых деловых операциях. Это означает, что метаданные продолжают накапливать информацию, касающуюся контекста управления документами и деловых процессов, в которых используются документы, и соотносятся с содержательными и структурными изменениями документа. Метаданные могут быть источником информации о многократном использовании документа многими системами и для множества целей. Метаданные, применяемые к документам в течение всего их жизненного цикла, можно продолжать использовать после того, как сами документы перестанут быть востребованы в деловых целях и будут переданы на хранение [2].

Другим уровнем создания автоматизированной системы управления качеством является уровень конкретных изделий. На этом уровне используются современные CAD/CAM/CAE-системы, которые в сочетании с PLM системами обеспечивают информационную поддержку всего жизненного цикла изделия. При этом изделие представляется в форме электронной информационной модели, которая в общем случае содержит множества данных, которые в совокупности определяют геометрию изделия и иные свойства, необходимые для его изготовления, контроля, приемки, сборки, эксплуатации, ремонта и утилизации.

431

Таким образом, электронная информационная модель должна содержать исчерпывающую информацию о конструкции, принципе действия, характеристиках (свойствах) объекта и его составных частей и может быть представлена в форме объединения ряда частных информационных моделей. К таким моделям относятся: маркетинговая (концептуальная) модель, содержащая требования к изделию, конструкторская модель изделия, технологическая модель изделия, сбытовая модель изделия, эксплуатационная модель изделия и др. [3, 4].

В свою очередь, каждая из частных информационных моделей содержит свои подмодели - подмножества, соответствующие различным элементам производственного и жизненного циклов изделия. В частности, технологическая модель изделия может быть представлена как объединение следующих моделей и данных [3,4]:

- геометрической модели изделия и входящих в него узлов, сборочных единиц и отдельных деталей;

- данных о технологии изготовления деталей изделия;

- данных о технологии сборки изделия;

- данных о технологии контроля и испытаний отдельных деталей и

узлов;

- данных об оперативно-календарном планировании и межцеховой маршрутизации при производстве изделия;

- сведений о закупаемых материалах и комплектующих;

- данных о контроле и испытании изделия в целом.

Все перечисленные подмножества информационных моделей также формируются и существуют в среде соответствующих PDM-систем, обеспечивающих управление всей информацией об изделии, которые, в свою очередь, являются неотъемлемой частью PLM-систем, обеспечивающих управление жизненным циклом изделия.

Примером подобной интеграции может являться включение информации о процессах испытания и контроля изделий, являющихся документами системы управления качеством предприятия, в PDM-систему. При этом конкретные методики испытания и контроля, применяемые для данного изделия, могут быть включены в его информационную модель в качестве ее элементов. Кроме того, из модели изделия в составе PDM-системы целесообразно предусмотреть выход в информационные подсистемы, позволяющие оперативно корректировать параметры процессов контроля и испытания в зависимости от изменяющихся условий производства или при освоении производства новых изделий. Такая система может быть интегрирована в используемую на предприятии PDM-систему и, таким образом, будут обеспечена одна из возможных связей технологической составляющей информационной модели изделия с системой менеджмента качества. Дальнейшие поиск и развитие подобных связей будет способствовать интеграции PDM и системы управления качеством в рамках едино-

го информационного пространства действующей на предприятии PLM-системы, что в целом обеспечит создание интегрированной автоматизированной системы управления качеством предприятия или организации.

Подобные автоматизированные системы управления качеством могут создаваться не только на промышленных предприятиях, но и в других организациях или учреждениях, работающих, например, в сфере услуг. Интересной и перспективной областью создания подобной системы является управление качеством в сфере образования.

Грамотное использование PDM-систем позволит создать комплекс исходных документов (стандартов системы качества, образовательных стандартов, учебных планов и т.д.), содержащих метаданные, позволяющие на их основе автоматизированно формировать производные документы, такие, как рабочие программы и другую методическую документацию. Естественно, что подобная документация не может быть автоматически сформирована полностью, их содержательная часть должна формироваться разработчиками. Однако общая структура и существенная часть содержащейся в них информации, например, компетенции из образовательного стандарта, могут быть размещены на основе связей и метаданных, соответствующих стандартов и учебных планов.

Список литературы

1. Басовский Л.Е., Протасьев В.Б. Управление качеством: учебник. М.: ИНФРА-М, 2001. 212 с.

2. ГОСТ Р ИСО 23081-1-2008 СИБИД. Процессы управления документами. Метаданные для документов. Ч. 1. Принципы.

3. Орлов А.Б., Гаева Н.И. Использование электронных информационных моделей на стадии эксплуатации машиностроительных изделий // Известия ТугГУ. Сер. Технологическая системотехника, 2006. Вып. 11. С.45-51.

4. Орлов А.Б., Гаева Н.И. Уровни электронных информационных моделей машиностроительных изделий и проблемы их использования на стадии эксплуатации // Известия ТугГУ. Сер. Технологическая системотехника, 2006. Вып. 13. С.97-102.

A. Orlov

ANALYSIS OF DIRECTIONS OF THE AUTOMATED QUALITY MANAGEMENT SYSTEMS

The possible directions, levels, and the prospect of creating automatic quality management systems in enterprises and organizations are considered. It is shown that the possibility of organizing communication quality control system and electronic informаtion model of a product based on the use of PDM-systems, and metadata documentation.

Key words: automation, quality management, metadata.

Получено 12.01.12