АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ СОЗДАНИЯ КОСМИЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ

МПК G06F17/00
Автоматизированное устройство управления качеством создания космической техники
Полезная модель относится к области обеспечения качества изделий при их серийном производстве, а, более конкретно, к системам управления качеством создания изделий в машиностроении, в частности, изделий космической техники.
Предложенное техническое решение представляет собой специализированное устройство вычислительной техники, содержащее элементы (блоки) и связи между ними, находящиеся в функционально-конструктивном единстве и размещенные в ограниченном пространстве с возможностью выполнения в едином корпусе.
Известны технические решения, которые могут быть использованы при управлении качеством изделий в машиностроении и при создании космической техники.
В частности, известно техническое решение, содержащее средства статистического управления качеством [RU 2295590, С1,
С25СЗ/20,
20.03.2007], обеспечивающие определение требований к функциям продукции, перевод требований к функциям продукции в показатели качества продукции, выбор критических параметров переделов технологического процесса, измерение, статистический учет и анализ отклонений критических параметров переделов технологического процесса и показателей качества продукции в сравнении с выбранными значениями, управление рисками технологического процесса путем вычисления комплексного риска технологического процесса как суммы приоритетных чисел рисков его переделов, сравнивают комплексный риск переделов с его граничным значением и при его превышении выполняют корректирующие действия для устранения отклонений критических параметров переделов
технологического процесса, имеющих наибольшие значения приоритетного числа риска, осуществляют оценку эффективности корректирующих действий, при этом приоритетное число риска переделов равно произведению значений критериев значимости, возникновения и обнаружения причины, где критерии значимости и обнаружения причины определены по экспертным оценкам, а критерий возникновения пропорционален частоте возникновения отклонений критических параметров переделов от заданных требований, выявляют причины дефектов продукции проведением приемочного контроля качества продукции с выявлением вида дефекта, номера и периода выпуска партии продукции, рассчитывают потенциальное число риска для технологических переделов, включая сырье, осуществляют выбор технологических переделов с наибольшими значениями потенциального числа риска и определяют для них критические параметры и оборудование с наибольшими значениями потенциального числа риска.
В этой системе производится контроль качества параметров изделий, выявление причин дефектов, обнаруженных при приемочном контроле качества продукции, анализируются эти причины и с помощью блока управления корректируется производственный процесс.
Недостатком системы является относительно низкая точность управления, поскольку контроль качества производится уже по выпущенным изделиям, которые могут быть бракованными. Поэтому данная система не позволяет обнаружить нежелательные тенденции еще до того, как произойдет выпуск несоответствующих изделий, возможно, в значительном количестве.
Следовательно, известная система характеризуется относительно низкой точностью.
Известна также система статистического управления серийным производством изделий [RU 132578, Ul, G05B15/00,
20.09.2013],
содержащая блок контроля параметра качества выпускаемых изделий, соединенный с вычислительным блоком, включающим в себя модуль
2
3
1
2
3
проверки отклонения от номинала центра рассеивания параметра качества проконтролированных единиц изделий, выпускаемых на данном технологическом оборудовании, а вычислительный блок связан с блоком управления технологическим оборудованием, при этом, блок контроля параметра качества выпускаемых изделий выполнен в виде модуля контроля параметра качества выпускаемых изделий по альтернативному признаку по суженному допуску, адаптированного к вычислению количества ni изделий, имеющих значения параметра качества ниже нижней границы суженного допуска, количества n изделий, имеющих значения параметра качества, попадающие в пределы суженного допуска, и количества п изделий, имеющих значения параметра качества выше верхней границы суженного допуска, при этом, вход вычислительного блока связан с выходом блока контроля параметра качества выпускаемых изделий, обеспечивающего передачу электрических сигналов, соответствующих количествам n n и n.
Недостатком этого технического решения также является относительно низкая точность управления, поскольку оно может быть использовано только при выпуске изделий ограниченного номинала, а при расширении номинала изделий не может быть обеспечена достаточная точность управления качеством.
Наиболее близкой по технической сущности к предложенному устройству является автоматизированная система динамического управления проектными рисками [RU 111923, U1, G06F17/00,
27.12.2011], содержащая
блок распределения ресурсов, блок формирования ресурсов, первый вход которого является входом задания дополнительных ресурсов, а выход соединен с входом блока распределения ресурсов, группу блоков формирования частных доходов, входы которых соединены с выходами блока распределения ресурсов, блок формирования суммарного дохода, входы которого соединены с выходами блоков формирования частных доходов группы, блок формирования инвестиционной доли ресурсов, вход которого соединен с выходом блока формирования суммарного дохода, а
выход соединен со вторым входом блока формирования ресурсов, а также блок сравнения с допустимым уровнем риска, выход которого соединен с управляющим входом блока распределения ресурсов, причем, первый вход блока сравнения с допустимым уровнем риска соединен с выходом блока формирования суммарного дохода, а второй вход является входом задания допустимого уровня риска по суммарному вкладу показателей проекта в главный показатель его реализации.
Недостатком этого технического решения является относительно низкая точность управления, поскольку оно позволяет учесть применительно к управлению качеством создания техники только проектные риски и не позволяет учитывать другие факторы, в частности, множество возможных показателей качества, требования к их предельно допустимым значениям и допустимому уровню рисков. Поэтому точность управления заведомо оказывается низкой.
Действительно, известное устройство позволяет сформировать сигнал, характеризующий проектный риск, т.е. оценку состояния, при котором проект (например, космический проект, система и т.п.), несмотря на вложенные ресурсы, не будет отвечать заданным требованиям по своему главному показателю качества функционирования.
В качестве практического примера можно указать случай, когда космическая система зондирования Земли должна с заданной периодичностью зондировать один и тот же заданный участок местности. В этом случае главным показателем будет средний интервал (период) между соседними просмотрами участка. И возможен риск, связанный с тем, что средств вложено недостаточно, чтобы эта периодичность была не менее требуемой.
Однако на практике имеются и другие факторы, которые характеризуют качество систем и возможные риски не всегда могут быть оценены по единственному или главному показателю.
Для рассмотренного выше практического случая могут быть использованы и другие (частные) показатели, например, вероятность обнаружения объекта на зондируемом участке местности, точность определения координат объекта и т.п. Нетрудно видеть, например, что с увеличением вероятности и точности можно снизить требования к периодичности и т.п.
Поэтому возникает практическая задача повышения точности устройства при управлении качеством создания изделий космической техники.
В соответствии с этим, задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение точности устройства при управлении качеством создании изделий космической техники.
Требуемый технический результат заключается в повышении точности устройства при управлении качеством создании изделий космической техники.
Этот технический результат достигается введением блока формирования требований к качеству изделий, блока формирования показателей качества изделий, блока формирования предельных требований к качеству изделий, блока формирования текущих данных по качеству изделий, блока сравнения и блока формирования требований к ресурсам качества с соответствующими связями.
,
Таким образом, поставленная задача решается, а требуемый технический результат достигается тем, что, в устройство, содержащее блок формирования ресурсов, блок распределения ресурсов, первый вход которого соединен с выходом блока формирования ресурсов, и блок сравнения с допустимым уровнем риска, согласно предложенной полезной моделивведены блок формирования требований к качеству изделий, блок формирования показателей качества изделий, вход которого соединен с первым выходом блока формирования требований к качеству изделий, блок формирования предельных требований к качеству изделий, вход которого
соединен со вторым выходом блока формирования требований к качеству изделий, блок формирования текущих данных по качеству изделий, вход которого соединен с выходом блока формирования показателей качества изделий, блок сравнения, первый вход которого соединен с выходом блока формирования текущих данных по качеству изделий, а второй вход - соединен с выходом блока формирования предельных требований к качеству изделий, и блок формирования требований к ресурсам качества, вход которого соединен с выходом блока сравнения с допустимым уровнем риска, а выход - соединен со вторым входом блока распределения ресурсов, при этом, вход блок сравнения с допустимым уровнем риска соединен с выходом блока сравнения.
На чертеже представлена функциональная схема автоматизированного устройства управления качеством создания космической техники.
Автоматизированное устройство управления качеством создания космической техники содержит блок 1 формирования ресурсов, блок 2 распределения ресурсов, первый вход которого соединен с выходом блока 1 формирования ресурсов, а также блок 3 сравнения с допустимым уровнем риска.
Кроме этого, автоматизированное устройство управления качеством создания космической техники содержит блок 4 формирования требований к качеству изделий, блок 5 формирования показателей качества изделий, вход которого соединен с первым выходом блока 4 формирования требований к качеству изделий, блок 6 формирования предельных требований к качеству изделий, вход которого соединен со вторым выходом блока 4 формирования требований к качеству изделий, блок 7 формирования текущих данных по качеству изделий, вход которого соединен с выходом блока 5 формирования показателей качества изделий, блок 8 сравнения, первый вход которого соединен с выходом блока 7 формирования текущих данных по качеству изделий, а второй вход - соединен с выходом блока 6 формирования предельных требований к качеству изделий, и блок 9
формирования требований к ресурсам качества, вход которого соединен с выходом блока 3 сравнения с допустимым уровнем риска, а выход - соединен со вторым входом блока распределения ресурсов, при этом, вход блок 3 сравнения с допустимым уровнем риска соединен с выходом блока 8 сравнения.
Устройство содержит элементы, охарактеризованные на функциональном уровне, и описываемая форма их реализации предполагает использование программируемого (настраиваемого) многофункционального средства, поэтому ниже, при описании работы устройства представляются сведения, подтверждающие возможность выполнения таким средством конкретной предписываемой ему в составе данного устройства функции, достаточных для их технической реализации.
Работает автоматизированное устройство управления качеством создания космической техники следующим образом.
Предварительно приведем теоретическое обоснование ее работы.
Управление качеством при создании сложных технических систем, наряду с управлением себестоимостью и конкурентоспособностью, относится к базовым функциям систем управления проектами и требует высокого качества управления, которое в основном определяется точностью управления.
Учитывая актуальность совершенствования разработки, создания и эксплуатации космической техники в современных условиях, нормативными документами космической отрасли определена обязанность организаций- разработчиков и предприятий-изготовителей изделий космического комплекса внедрять и поддерживать на соответствующем уровне систему менеджмента качества.
Особенностью существующих и создаваемых систем управлением качества создания космической техники (КТ) является необходимость формирования необходимого ресурсного обеспечения в условиях
многофакторного рискового поля, являющегося следствием кризисной предыстории отечественной промышленности.
Известные модели и методы оптимального распределения ресурсов включали различные варианты распределительной задачи линейного программирования, решение которой позволяет определить оптимальное распределение ограниченных материальных или денежных средств при известных возможностях предприятия или отдельной его сферы деятельности, в том числе и с учетом рисковой обстановки.
Наиболее эффективной представляется модель динамической системной процедуры управления проектными рисками производства КТ, отличающаяся от известных моделей распределения ограниченных ресурсов возможностью оценки и реализации негативных последствий рисков по наиболее важным (существенным) элементам стратегического потенциала (СЭ) предприятия по мере наступления рисковых событий. Это позволяет определить оптимальное соотношение между средствами, направляемыми непосредственно на производство, и средствами, направляемыми на обеспечение качества производимых изделий КТ.
Предложенная полезная модель позволяет:
осуществлять управление состоянием проекта (процессом производства изделий КТ) в динамике;
реализовать возможность системы управления качеством обеспечивать и гарантировать достижение и поддержание требований к качеству техники при оптимальном (приемлемом) риске заказчиков и производителей по широкому спектру показателей качества.
Поэтому предложенная полезная модель потенциально обладает более высокой точностью управления создания космической техники.
Предположим, что при реализации некоторого проекта (процесса производства изделий КТ) сформирован начальный бюджет (НБ), который распределяется между двумя основными направлениями реализации проекта - средствами, направляемыми непосредственно на производство, и
средствами, направляемыми на обеспечение качества производимых изделий КТ. Для определения оптимального соотношения между этими направлениями описанный выше подход в предложенном устройстве реализуется следующим образом.
Предварительно, в блоке 1 формирования ресурсов, выполненном, например, в виде блока памяти, занесена общая сумма ресурсов на производство и на обеспечение качества производимых изделий.
В блоке 2 распределения ресурсов, выполненном, например, в виде делителя, общая сумма ресурсов делится на две составляющие - расходы непосредственно на производство изделий КТ и на обеспечение качества производимых изделий.
Одновременно с этим, в блоке 4 формирования требований к качеству изделий, выполненном, например, в виде блока памяти, занесена информация о показателях качества изделий в виде перечня показателей и информация о предельных допустимых значений этих показателей. Это позволяет в блоке 5, выполненном в виде блока оперативной памяти, выделить текущие показатели качества, в а блоке 6, также выполненном в виде блока оперативной памяти, сформировать требования к допустимым значениям этих показателей.
Одновременно с этим в блоке 7 формируются текущие данные о качестве производимых изделий по каждому из используемых показателей качества или заносятся эти данные за некоторый предшествующий период. Данные блоков 6 и 7 сравниваются в блоке 8, выполненном, например, в виде блока вычитания, что позволяет получить данные о наличии отличий между текущими значениями показателей качества и требований к их предельным значениям. В блоке 3, также выполненном, например, в виде блока вычитания, эти данные сравниваются с допустимыми уровнями риска, характеризующими допустимую степень приближения текущих значений показателей качества к их допустимым предельным значениям.
Результаты сравнения данных из блока 3 поступают в блок 9 формирования требований к ресурсам, который может быть выполнен в виде специализированного вычислительно блока. Этот блок выполняет функции решающего блока устройства управления качеством и может работать в соответствии с различными алгоритмами, на которые он программируется. Например, если сигнал на выходе блока 3 соответствует превышению допустимого уровня рисков по всем показателям, то с выхода блока 3 в блок 2 подается команда об увеличении ресурсов на обеспечение качества производства или о возможности уменьшения ресурсов в противном случае.
Таким образом, благодаря усовершенствованию известного устройства, в предложенной полезной модели достигнут требуемый технический результат, заключающийся повышении точности устройства при управлении качеством создания космической техники, поскольку, в частности, обеспечивается учет широкого диапазона факторов при управлении качеством создания изделий космической техники, управление качеством по широкому множеству показателей качества, а также по их предельным допустимым значениям и допустимым рискам.
Этот технический результат достигнут путем введения в известное устройство блока формирования требований к качеству изделий, блока формирования показателей качества изделий, блока формирования предельных требований к качеству изделий, блока формирования текущих данных по качеству изделий, блока сравнения и блока формирования требований к ресурсам качества с соответствующими связями.