5. Управление сложными техническими системами при формировании качества продукции в проектировании

Под технической системой понимают множество элементов изделий, образующих определенную целостность, единство.

В разработке технических систем современной потребно­стью признано создание обслуживающей информационной сис­темы. Она разрабатывается на основе определения творческих и вспомогательных действий, которые должны предохранять от случайностей в организации труда и от введения структур в техническую систему.

При разработке технических систем прибегают к двум спо­собам их описания: структурному (анализ внутреннего устрой­ства) и функциональному (анализ взаимоотношений со средой и между частями системы).

Выделяют наиболее важные технические характеристики:

- эффективность как интегральный показатель;

- технические параметры как основы для моделирования;

- роль оператора в функционировании систем, что отра­жает степень комплексности автоматизации управле­ния.

В основе алгоритмов управления лежат некоторые общие фундаментальные принципы управления, определяющие ха­рактер связи с алгоритмом функционирования и возмуще­ниями, влияющими на ход технического процесса. В технике используют три фундаментальных принципа: разомкнутого управления, замкнутого управления (обратной связи) и ком­пенсации возмущений. На раннем этапе автоматизации произ­водства использовались алгоритмы функционирования одного вида — стабилизации, т. е. поддержания постоянства регули­руемой величины.

Комплекс мероприятий по управлению качеством осу­ществляется на следующих этапах:

- выполнение научно-исследовательских работ - совокупность конкретных работ в той или иной области науки и производства, выражающих интегрированный процесс научной и инженерной проработки какого-либо проекта с целью его практической реализации, например серийного производства техники;

- разработка, рассмотрение и утверждение технического задания (ТЗ) - В ТЗ должны включаться прогнозируемые показатели технического уровня и качества продукции с отражением уровня стандарти­зации и унификации. Его подготовку, как правило, ведет раз­работчик продукции. Для предварительной оценки возмож­ности реализации требований технического задания вводится этап ТП;

- разработка, рассмотрение и утверждение эскизного про­екта (ЭП) - выбираются принципиаль­ные конструктивные решения, дающие общее представление об устройстве и принципе работы изделия. ЭП должен опреде­лять назначение, основные параметры и показатели качества разрабатываемого изделия;

- разработка, рассмотрение и утверждение технического проекта (ТП) - проводится всесторонняя теоретическая и экспериментальная разработка конструктивных решений проектируемого изделия, а также проверка предлагаемых вариантов изделия на макетах или специальных установках;

- разработка, рассмотрение и утверждение рабочего про­екта - проводят уточнение и детализацию предусмотренных техническим проектом реше­ний в той степени, в которой это необходимо для производства;

- изготовление, испытание и доводка, освоение опытного образца - проводят разработ­ку конструкторской документации опытного образца или пар­тии, изготовление, испытание опытных образцов, коррекцию конструкторских документов по результатам испытаний.

Основой исследования при функциональном анализе изде­лий является математическое моделирование с этапами, схе­матически показанными на рисунке 5.1.

Рисунок 5.1 - Математическое моделирование при функциональном анализе:

а — схема процесса функционального анализа;

б — построение модели функционирования

Методы функционального анализа технических систем:

1. Механические свойства:

- свойства материала. Механические свойства изделий выражают через следующие параметры свойств материала: удельная масса, удельная стоимость, коэффициент линейного расширения, предел текучести и прочности, модуль упругости;

- критерии разрушения изделия. Их устанавливают с целью предупреждения разрушения деталей машин;

- стабильность функционирования изделия с механическими свойствами. В основе лежат такие понятия, как напряжение и деформация, рассматриваемые в теории упругости.

2. Метрические свойства. Обусловлены расстоянием между любыми двумя точками данного множества размеров или углами между размерами.

3. Кинематические свойства:

- оценка кинематических связей. Выполняют для установления степени приближения закона движения или траектории движения одного из элементов изделия к предписанному закону движения или траектории;

- точность положения механизма. Ее оценка состоит в том, чтобы на основе управления идеального механизма получить приближенную формулу погрешности положения как линейную функцию скалярных первичных погрешностей и модулей векторных первичных погрешностей;

- точность положения механизма при силовом замыкании;

4. Динамические свойства.

5. Энергетические свойства:

- теплопроводность;

- конвекция;

- электрические цепи;

- мощность механических систем.

Качество в процессах управления проектами:

1. Общие положения.

2. Процесс выработки стратегии.

3. Процессы управления взаимосвязями:

- учреждение проекта и разработка плана проекта: оцени­вание требований заказчика и других участников, под­готовка плана проекта и инициирование других процес­сов;

- менеджмент взаимодействия: управление взаимодейст­вием на протяжении всего проекта;

- менеджмент изменений и конфигурации: предвидение изменений и управление ими в ходе всех процессов;

- закрытие проекта: завершение процессов и получение обратной связи.

4. Процессы, связанные с проектным заданием:

- разработка концепции: определение в общих чертах, что должен делать проектируемый продукт;

- разработка самого проектного задания и требований по контролю: документирование характеристик проекти­руемого продукта в измеряемых параметрах и ведение контроля за ними;

- определение работ: выявление и документирование ра­бот и этапов, необходимых для достижения целей проек­та;

- контроль за выполнением работ: проведение проверок реально выполненной в рамках проекта работы.

5. Процессы, связанные со сроками:

- планирование соподчиненности работ: выявление взаи­мосвязей и логических взаимодействий, а также сопод­чиненности работ по проекту;

- оценку длительности: оценивание длительности каждой работы, исходя из конкретных условий и требуемых ре­сурсов;

- разработку календарного графика выполнения проекта: взаимоувязку сроков проекта, соподчиненности работ и их длительности с тем, чтобы получить основу для раз­работки детализированных календарных графиков;

- контроль за выполнением графиков: проведение контро­ля за реализацией работ по проекту с целью убедиться, что график выдерживается, или принятие адекватных мер для ликвидации отставания.

6. Процессы, связанные с затратами:

- оценивание затрат: определение оценок затрат на про­ект;

- составление бюджета: использование результатов оце­нивания затрат для подготовки бюджета (сметы) про­екта;

- контроль за затратами: проведение контроля затрат и отклонений от бюджета проекта.

7. Процессы, связанные с ресурсами:

- планирование ресурсов: выявление необходимости в ре­сурсах; оценивание, составление календарных графиков и выделение соответствующих ресурсов;

- контроль за ресурсами: сравнение реального расхода с планами выделения ресурсов и принятие соответст­вующих мер, если это необходимо.

8. Процессы, связанные с персоналом:

- определение организационной структуры проекта. В хо­де этого процесса организационная структура «выкра­ивается» в соответствии с потребностями конкретного проекта; выявляются «роли» по проекту и определяют­ся полномочия и обязанности;

- выделение штата: отбор и назначение в достаточном количестве персонала, обладающего надлежащей ква­лификацией, способной удовлетворить потребности проекта;

- развитие командной работы: развитие индивидуальных и коллективных навыков и способностей, направленное на улучшение характеристик проекта.

9. Процессы, связанные с распространением информации:

- планирование информационных потоков: планирование систем информации и связи по проекту;

- управление информацией: предоставление необходимой информации членам проектной организации и другим участникам;

- контроль за распространением информации: проведение контроля в соответствии с запланированной системой связи.

10. Процессы, связанные с рисками:

- выявление рисков — определение рисков в проекте;

- оценка рисков — оценивание вероятности появления рисковых событий и их воздействия на проект; развитие реакции на риски — разработка планов реаги­рования на риски;

- контроль за рисками — реализация и обновление риско­вых планов.

11. Процессы, связанные с материально-техническим снабжением:

- планирование закупок и контроль: выявление того, что и когда нужно закупить, и введение контроля за этим;

- документирование требований: сведение воедино ком­мерческих условий и технических требований;

- оценка субподрядчиков: оценивание субподрядчиков и определение тех из них, которых следует пригласить к тендеру (на торги);

- заключение субподрядов: рассылка приглашений на торги, оценка результатов торгов, переговоры, подготов­ка и размещение субподряда;

- контроль за выполнением контракта: обеспечение уве­ренности в том, что показатели работы субподрядчиков отвечают контрактным требованиям.