864765

(жирным шрифтом выделены наследуемые символы)

Во избежание путаницы следует подчеркнуть отличие понятия базового изделия от понятия базовой конфигурации, которые иногда ошибочно полагают тождественными. Суть отличия состоит в том, что для базового изделия, так и для любой модификации, и любого исполнения могут быть созданы функциональная и проектная БК. По существу, любая БК представляет собой зафиксированную на некоторый момент времени структуру, присущие ей свойства и значения этих свойств. Относительно этой структуры в процессе уточнения требований к изделию и проектирования проводятся изменения, после утверждения которых создаются новые БК. Этот процесс схематически показан на рис. 3.1. Отсюда следует, что понятие БК несколько шире понятия базового изделия.

Это достаточно тонкое отличие может сыграть определенную роль при решении проблемы унификации компонентов.

Отметим, что применение технологий УК целесообразно для изделий, имеющих достаточно сложную функциональную структуру, в которой можно выделить ОК, выполняющие в составе конечного изделия четко определенные функции и обладающие значимым набором характеристик, сопоставимых с подмножеством требований, предъявляемых к конечному изделию.

ПБКМ

ФБК0

БИ - базовое изделие М1, М2 ... - модификации ИС1, ИС2 ... - исполнения

ФБК0 - "нулевая" функциональная базовая конфигурация ФБКN - N-ая функциональная базовая конфигурация

ПБК0 - "нулевая" проектная базовая конфигурация ПБКМ - М-ая проектная базовая конфигурация

Рис. 3.1 Процесс формирования базовых конфигураций изделий.

3.1.3. Информационные аспекты управления конфигурацией

В ряде зарубежных спецификаций (NPDM, SPS) вводится понятие Product Concept – «концепция изделия» (КИ), описывающее класс подобных изделий, которые организация (предприятие) предлагает своим покупателям (потребителям, заказчикам). КИ представляет

32

идею изделия, которая отвечает потенциальным или реальным требованиям покупателей. КИ может быть сформирована на основании маркетинговых исследований, т.е. задолго до того, как изделие получит конструктивное или материальное воплощение. По физическому смыслу КИ можно трактовать, как обозначение и (необязательно) краткое описание основных свойств семейства изделий. Иными словами КИ – чисто информационное понятие, которое может выглядеть, например, следующим образом:

Уже эта простая таблица указывает на три важных факта:

1)она содержит функциональную структуру конечного изделия (выделенные жирным шрифтом слова в левом столбце), т.е. сведения о компонентах, которые в дальнейшем можно рассматривать как ОК;

2)она содержит классификационные (качественные) признаки компонентов, которые в потребительском контексте могут рассматриваться как требования к конечному изделию (желаемые свойства), а также количественные характеристики, обеспечиваемые компонентами.

3)Она показывает, что требования (свойства) могут быть представлены в форме древовидного графа, отражающего отношения классификации.

На рис. 3.2 показана функциональная структура изделия. Будучи документально оформленной и утвержденной в установленном порядке, такая структура приобретает статус ФБК. Адекватное описание этой структуры в информационной среде есть исходная ИМ изделия. Ее компоненты можно в дальнейшем рассматривать как ОК. При этом КИ можно трактовать как ОК нулевого уровня, а компоненты – как ОК первого уровня.

33

КИ А/М ВАЗ 2110 ОК-0

Рис. 3.2 Функциональная структура изделия

Эту схему можно развить, включив в нее более подробные данные о модификациях (исполнениях) каждого компонента, что и сделано (частично) на рис. 3.3, который отображает все три отмеченных выше факта. В этом случае мы вправе трактовать элементы (вершины) получившегося дерева как ОК низших уровней (2-го, 3-его, 4-го и т.д.). Следует при этом помнить, что вершины дерева в рассматриваемом примере отображают свойства и/или требования к компонентам, а само дерево – расширенный классификатор ОК.

КИ А/М ВАЗ 2110 ОК-0

К - карбюраторный И - инжекторный

АКП - автоматическая коробка передач МКП - механическая коробка передач

Рис. 3.3 Графическое представление данных таблицы 3.1.

Например, выделяя в дереве подграф, вершины которого обозначены серым цветом, заказчик формулирует следующее требование:

«Требуется автомобиль из семейства ВАЗ 2110 с двигателем бензиновым, инжекторным, с рабочим объемом 1,5 л.»

Возможен иной способ задания требований и характеристик, при котором с каждым элементом функциональной структуры (рис.3.2) ассоциируется таблица характеристик (рис. 3.4).

Выбирая строку из этой таблицы, заказчик формулирует свое требование так же, как указано выше.

Из вышеизложенного можно сделать следующие важные выводы.

1. Если в графе типа рис. 3.3 для каждого ОК, образующего уровень ОК-1, выделить единственный подграф (маршрут), приводящий к некоторой конечной вершине, то мы получим новый граф, однозначно отображающий требования к модификации или исполнению изделия (но еще не само изделие). Вершины этого нового графа будут представлять множество ОК в

34

пользовательском контексте. С другой стороны, множество таких графов служит функциональным описанием семейства изделий, порожденного одной КИ.

КИ А/М ВАЗ 2110 ОК-0

Рис. 3.4 Функциональная структура с ассоциированной таблицей характеристик

2.Тот же результат можно получить из представления типа рис. 3.4, если из каждой таблицы, ассоциированной с ОК уровня ОК-1, выбрать по единственной строке и таким образом построить полный набор требований к модификации или исполнению изделия при существенно меньшем числе ОК. Множество подобных описаний также может служить общим функциональным описанием семейства изделий, порожденного одной КИ.

3.Схема на рис. 3.5 является обобщенным результатом двух описанных выше способов. Здесь КИ-0 – концепция изделия, содержащая общие требования к семейству изделий.

ОК 01 …ОК 0n представляют описания функциональных конфигураций модификаций и исполнений изделий, входящих в класс КИ-0, т.е. структурированные и идентифицированные наборы требований к модификациям и исполнениям (ОК высшего уровня). Эти наборы одним из описанных выше двух способов декомпозируются на «поднаборы», относящиеся к функциональным компонентам и идентифицированные как

ОК 0j -1 … ОК 0j - m (j = 1…n).

На схеме число «поднаборов» - одинаковое для каждого образа функциональной конфигурации, хотя, строго говоря, это не всегда так, поскольку помимо основного комплекта компонентов в отдельные конфигурации могут входить дополнительные опции, однако сути дела это не меняет.

Некоторые компоненты могут быть элементами своих классов, т.е. быть ОК, относящимися к своим КИ (КИ-1, КИ- m). На схеме ОК каждого уровня относятся к одному классу (например, все автомобили семейства ВАЗ 2110 оснащаются только бензиновыми двигателями), что, впрочем, совершенно не обязательно. Другие же могут изначально не принадлежать известному классу и требуют специальной разработки. Для них соответствующий «поднабор» требований должен быть подвергнут дальнейшей декомпозиции (см. ОК 03-k).

Документированный результат описанного выше процесса образует множество функциональных конфигураций изделий, относящихся к семейству изделий, порожденному одной КИ.

После того, как в контакте потребителя и разработчика подобная структура, связанная с формированием, декомпозицией и идентификацией требований, отображена соответствующей ИМ, необходим переход в конструкторский контекст, т.е. выбор и принятие конструкторских решений, результатом чего является новая ИМ, отображающая проектную конфигурацию.

35

В состав такой ИМ входят специальные информационные объекты, определяющие конкретное конструкторское решение, соответствующее идентифицированному в ОК набору требований. Если для компонента изделия (модификации, исполнения) существуют готовые решения (имеющиеся в продаже или ранее спроектированные), то задача сводится к поиску подходящего варианта в соответствующей базе данных (каталоге, архиве и т.п.). При этом данные, содержащиеся в ОК, служат поисковым образом. Результат поиска может оказаться не единственным. В этом случае придется либо задавать дополнительные требования (т.е. корректировать ОК), либо (при равноценности найденных решений) воспользоваться правилами применяемости, либо принимать волевое решение.

КИ-0

КИ-1

КИ-m

Рис. 3.5. Представление конфигураций в семействе изделий.

Если готовых решений нет, то начинается процесс проектирования отсутствующих компонентов, в ходе которого описанная выше процедура может быть применена к компонентам низшего уровня (см. рис. 3.5).

Таким образом, на множестве ИМ, создаваемых на последовательно сменяющих друг друга стадиях ЖЦ (и в различных контекстах), устанавливается и прослеживается соответствие между деревом требований и конструкторским деревом изделия (т.е. между функциональной и проектной конфигурациями). Иными словами, обеспечивается согласование требований и фактических свойств изделия, что и является основным смыслом технологии УК.

Сформированная описанным способом, документированная и утвержденная в установленном порядке проектная конфигурация приобретает статус ПБК.

Здесь следует отметить несколько важных обстоятельств.

1.Число уровней в дереве требований, как правило, не слишком велико. В частности (рис. 3.2, 3.4) это дерево может иметь одну общую вершину и один уровень конечных вершин (т.е. быть «звездным» графом). Конструкторское (проектное) дерево должно иметь такое число уровней, которое полностью (до деталей) описывает изделие.

2.Вершины дерева требований помечаются идентификаторами, соответствующими классам (подклассам, группам) компонентов. Метки вершин конструкторского дерева должны

36

содержать обозначения (номера) конструкторских документов, в соответствии с которыми эти компоненты могут быть изготовлены.

3.Некоторые требования (например, общая масса автомобиля в табл. 3.1) изначально не всегда могут быть декомпозированы применительно к ОК, входящим в состав дерева требований. Зато в конструкторском дереве с любой его вершиной может быть ассоциирована соответствующая характеристика (масса), так что непосредственным суммированием по дереву может быть найдена общая масса изделия и установлено, выполняется или не выполняется требование.

4.Все описанные выше и другие графы, порождаемые в процессе проектирования, и связанные с их вершинами и ребрами объекты (характеристики, документы, правила и т.д.) отображаются последовательностью развивающихся и уточняемых ИМ. Технология УК позволяет воздействовать на этот процесс таким образом, чтобы обеспечить сближение (в пределах допуска) требований и фактических свойств изделия и ОК.

3.1.4. Сценарии управления конфигурацией

Практическое применение технологии УК зависит от конкретной организационнопроизводственной ситуации. Рассмотрим некоторые из таких ситуаций.

1. Базовое изделие и его разновидности (модификации и исполнения), т.е. семейство, уже созданы и выпускаются в серийном, крупносерийном или даже массовом производстве (характерный пример – автомобили). Кроме основного семейства в производстве (основном или смежном) освоены дополнительные компоненты, которые могут устанавливаться на все или некоторые разновидности семейства по заказу потребителя (покупателя). Для этих дополнительных компонентов разработчик заранее предусмотрел посадочные (установочные) места, электрические присоединения и т.п., т.е., по существу, правила и возможности совместимости этих дополнительных компонентов с изделиями семейства. Информация о семействе хранится в PDM-системе разработчика и производителя (оптимальный способ такого хранения – предмет отдельного рассмотрения). Там же хранится информация о дополнительных компонентах.

Потребителю в этом случае информация об изделиях семейства и дополнительных компонентах предоставляется в форме каталогов, бланков заказа и других подобных документов, на основе которых он сопоставляет свои требования с возможностями поставщика (производителя) и делает тот или иной выбор.

Управление конфигурацией в описанной ситуации является внутренним делом производителя и разработчика (в частности – службы (системы менеджмента) качества).

Задачи управления конфигурацией при этом состоят в следующем:

-периодически проверять соответствие выпускаемых изделий общим требованиям

иконкретным требованиям, относящимся к модификациям и исполнениям (аудит конфигура-

ции - выполняется подразделением УК в составе службы качества);

-изучать предложения маркетинговой службы и службы качества (по рекламациям

ииным претензиям потребителей) в части совершенствования базы, моделей семейства и дополнительных компонентов и, при необходимости и целесообразности, инициировать внесение изменений в конструкции с последующим их отслеживанием в проектировании и в производстве;

-обеспечивать своевременную подготовку сопроводительной документации на изменяемые компоненты и т.д.;

-при запуске в производство партий изделий семейства (или отдельных экземпляров) обеспечивать комплектность и актуальность рабочей конструкторской документации (РКД) и т.д.

2. Существует базовое изделие (база) и набор дополнительных компонентов. Разработаны технологии, основные виды технологической оснастки и т.д. И база, и все компоненты хотя бы один раз были изготовлены. Изделия выпускаются малыми партиями или даже индивидуально по заказам потребителей. Для большинства дополнительных компонентов проработаны установочные места, присоединительные размеры, электрические и гидравлические соединения

37

и т.д. Информация о базе, дополнительных компонентах, ранее выпущенных экземплярах изделий и связанной с ними документации хранится в PDM-системе предприятия.

Потребителю доступна информация о характеристиках базы и дополнительных компонентов. При заказе изделия (партии) потребитель на основе этой информации формулирует свои требования, которые могут быть четырех видов:

2.1Не требовать изменений базы и дополнительных компонентов, а касаться только комплектации изделия имеющимися компонентами.

2.2Требовать внесения изменений в базу без изменения дополнительных компонентов, которые выбираются из имеющегося набора.

2.3Требовать разработки отсутствующих дополнительных компонентов без измене-

ния базы.

2.4Требовать изменения базы и разработки отсутствующих дополнительных компо-

нентов.

В этой ситуации служба УК включается в работу на стадии подготовки контракта. В случае 2.1 служба УК должна:

- найти в PDM-системе предприятия вариант изделия, наиболее близкий (по составу дополнительных компонентов) к требованиям заказчика;

- согласовать с конструкторской службой возможности и сроки подготовки нужного комплекта документации;

- выдать информацию финансово-экономическим службам для расчета контрактной цены;

- после заключения контракта обеспечить передачу требуемого комплекта РКД в производство;

- после завершения изготовления изделия убедиться в его соответствии (по составу компонентов) контрактным требованиям и обеспечить подготовку необходимого комплекта сопроводительной документации;

- убедиться в том, что данные об изделии внесены в PDM-систему предприятия и

т.д.

В случае 2.2 служба УК должна:

- выступать посредником между разработчиками и заказчиком при переговорах о технических и юридических возможностях (в смысле изменения разрешений, сертификатов и т.д.) внесения требуемых заказчиком изменений в базу;

- при положительном завершении переговоров – участвовать в разработке ТЗ на внесение изменений в базу, отслеживать его реализацию в проектировании и производстве;

- в остальном - см. случай 2.1. В случае 2.3 служба УК должна:

- выступать посредником между разработчиками и заказчиком при переговорах о технических и юридических возможностях (в смысле изменения разрешений, сертификатов и т.д.) разработки дополнительных компонентов;

- при положительном завершении переговоров – участвовать в разработке ТЗ на создание нового компонента (включая возможности его сопряжения с базой), отслеживать его реализацию в проектировании и производстве;

- внести сведения о новом дополнительном компоненте в перечень компонентов, предлагаемых заказчикам;

- в остальном - см. случай 2.1. В случае 2.4: см. случаи 2.2 и 2.3.

Во всех описанных выше ситуациях и случаях служба УК – служба управления конфигурацией поставщика (разработчика).

Однако, в соответствии с представлениями зарубежных нормативных документов, могут существовать и принимать участие в описанных процессах и процедурах службы УК заказчика (в первую очередь, для изделий, заказываемых и поставляемых для государственных нужд, в т.ч. для армии). В этом случае таким службам принадлежит решающая роль в формировании и

38

согласовании всех требований к изделию, в процедурах выходного контроля и приемки изделий, а также в сборе и передаче поставщику данных об отклонениях от требований, выявленных в процессе использования изделий по назначению.

3. Создание нового изделия по инициативе заказчика. Базового изделия нет. У заказчика имеется представление о том, как должно выглядеть и каким основным требованиям должно удовлетворять будущее изделие (в отечественной терминологии – известен «облик» будущего изделия). Во всяком случае, известно, к какому классу изделий относится это будущее изделие (самолет, вертолет, автомобиль, танк, подводная лодка и т.п.). Как правило, известен также некоторый подкласс (истребитель, транспортный самолет, грузовой или штурмовой вертолет и т.д.).

Вэтой ситуации работа по созданию нового изделия начинается в службе УК заказчика,

взадачи которой на начальной стадии проекта входит:

-формирование (на основе «облика») первоначальной функциональной структуры будущего изделия (аналог КИ) и уточнение требований;

-декомпозиция структуры на основные функциональные компоненты и соответствующая декомпозиция требований (выделение ОК верхнего уровня);

-выработка условий и подбор возможных участников тендера на разработку и поставку изделия;

-согласование и уточнение с победителем тендера требований к изделию в целом и

косновным его функциональным компонентам (КИ, ОК).

После заключения контракта и начала работы над проектом служба УК заказчика взаимодействует со службой УК поставщика (разработчика) в решении следующих задач:

-в процессе проектирования запрашивает, получает и анализирует данные и документы, подтверждающие (объективно доказывающие) выполнение требований к изделию и к его основным компонентам (ОК);

-на основе анализа выявляет те ОК, по которым требования не выполнены или выполнены не в полном объеме;

-инициирует внесение разработчиком изменений в конструкцию соответствующих компонентов и проверяет результаты этих изменений;

-при необходимости и (или) возможности согласует разрешения на отклонения и сроки (условия) их действия;

-выполняет аналогичные операции на стадиях выпуска опытных образцов, установочных серий (если таковые предусмотрены), а также в ходе серийного производства и на последующих стадиях ЖЦ (т.е. в ходе использования изделий по назначению);

-сообщает поставщику (разработчику) все сведения о несоответствии требованиям (в т.ч. по конкретным экземплярам).

В рассматриваемой ситуации служба УК поставщика (разработчика) должна в опережающем режиме (по отношению к службе УК заказчика) проводить перечисленные выше действия, а также более глубоко декомпозировать требования, формируя ОК более низкого уровня,

ивыполнять описанные выше процедуры по отношению к ним. Кроме того, служба УК поставщика должна выполнять операции, описанные в предыдущих ситуациях.

По завершении проекта ситуация сведется к одной из рассмотренных выше.

4. Создание нового изделия по инициативе поставщика. Базового изделия нет. Исходные требования к новому изделию и его «облик» формируются на основе маркетинговых исследований, анализа состояния, тенденций и прогноза развития данного вида техники и т.д. Справедливы все исходные предпосылки ситуации 3 (относительно класса, подкласса и т.д.). Различие состоит лишь в том, что все предпроектные и другие описанные выше функции выполняет служба УК предприятия (разработчика), включая, быть может, подготовку и проведение тендера на поставку некоторых (основных) функциональных компонентов.

Кроме того, даже при создании принципиально нового изделия предприятие стремится использовать имеющийся конструкторский и технологический задел, что должно найти отражение при формировании новой (базовой) конфигурации.

39

При успешном завершении проекта ситуация сводится к 1-ой или 2-ой.

3.2. Информационное обеспечение менеджмента качества изделия на стадии эксплуатации

Как явствует из содержания главы 2, управленческая технология (а точнее – комплекс управленческих технологий), именуемая термином «Интегрированная логистическая поддержка (ИЛП)», оказывает непосредственное влияние на конкурентоспособность продукции через показатель l относительных затрат на ЖЦ изделия. Основная цель ИЛП – снижение «стоимости владения» изделием, т.е. всемерное сокращение затрат на послепродажных стадиях ЖЦ.

Однако технологии ИЛП оказывают влияние и на степень удовлетворенности потребителя изделием, т.е. на показатель его качества q. Это, в первую очередь, относится к величине, которую принято именовать коэффициентом готовности изделия, оцениваемым по ГОСТ 27.002 – 89 как «вероятность того, что объект окажется в работоспособном состоянии в произвольный момент времени, кроме планируемых периодов, в течение которых применение объекта по назначению не предусматривается». Коэффициент готовности является комплексным показателем, зависящим как от безотказности и ремонтопригодности изделия, так и от организации процессов его эксплуатации, технического обслуживания, ремонта, поставки запасных частей и расходных материалов и т.д. Известно, что коэффициент готовности высоконадежного и ремонтопригодного изделия может оказаться низким из-за неудовлетворительной организации ремонтно-восстановительных работ, несвоевременной поставки запасных частей и расходных материалов, ненадлежащего качества и неудобства использования эксплуатационной и ремонтной документации, простоев, связанных с организационно-административными причинами и т.д. Все это может привести к неудовлетворенности потребителя и, как следствие, к занижению оценки качества изделия. Напротив, изделие, обладающее относительно невысокими показателями безотказности и ремонтопригодности, при определенных условиях может получить более высокую оценку потребителя.

Из вышеизложенного следует, что надлежащая организация процессов и процедур ИЛП оказывает столь же существенное влияние на показатель удовлетворенности потребителя, как и тактико-технические характеристики изделия, показатели его надежности (безотказности, долговечности, сохраняемости и т.д.), ремонтопригодности, эксплуатационной технологичности. Иными словами, вопросы организации процессов и процедур ИЛП должны находиться в сфере внимания СМК предприятия – поставщика и требовать соответствующей информационной поддержки.

Необходимо также отметить, что в ходе реализации процессов и процедур ИЛП должна накапливаться информация о реальном поведении изделия в ходе его использования по назначению. Эта информация должна быть доступна разработчику (поставщику) изделия и использоваться для совершенствования его конструкции, технологии изготовления и контроля, т.е. всего того, что традиционно связано с постоянным улучшением потребительских свойств изделия.

Таким образом, формируется замкнутый информационный контур «СМК – ИЛП» (рис. 3.6), причем подразумевается, что в рамках СМК осуществляется управление конфигурацией.

Процессы эксплуатации (использования по назначению), технического обслуживания и ремонта изделия являются важнейшими источниками информации, позволяющей судить о том, в какой мере фактические свойства (характеристики) изделия соответствуют заложенным в проекте и отвечают требованиям и ожиданиям потребителя (заказчика). Иными словами, по этим данным можно составить объективное суждение о реальном качестве изделия.

К числу сведений, подлежащих сбору, обработке и анализу в ходе вышеупомянутых процессов, относятся:

-данные о фактических значениях тактико-технических характеристик изделия и их отклонениях от проектных значений;

-данные о видах и длительности периодов использования изделия по назначению;

40

СМК+ УК

Supportability

ИЛП

Фактические характеристики изделия

Рис.3.6. Связь ИЛП и СМК (включая УК)

-данные о видах и обстоятельствах боевых повреждений, включая условия полного уничтожения изделия (для военной техники в условиях боевого применения);

-данные о фактических показателях надежности (безотказности) изделия и его составных частей (компонентов), в том числе:

-данные о видах отказов;

-данные о причинах отказов;

-данные об относительных долях отказов и их причин в общем потоке отказов;

-данные о последствиях отказов компонентов для вышестоящих (в структуре изделия) компонентов и конечного (финального) изделия;

-данные о наработке до отказа, о наработке между отказами (для восстанавливаемых компонентов);

-данные о вероятности безотказной работы на определенном интервале времени;

-данные об интенсивности отказов и/или о параметрах потоков отказов;

-данные о функциях распределения вероятности отказов, интервалов времени между отказами и т.д.;

-данные о фактических показателях ремонтопригодности изделия и его компонентов, в том числе:

-данные о фактических затратах времени на ремонт компонентов изделия;

-данные о фактических затратах времени на восстановление работоспособности;

-данные о функциях распределения времени ремонта и восстановления работоспо-

собности;

-данные о фактических интервалах времени между профилактическими ремонтновосстановительными (регламентными) работами;

-данные о фактическом расходовании ресурсов, в том числе:

-данные о фактически выполненных заменах агрегатов, узлов, деталей;

-данные о фактически использованных расходных материалах (в том числе – го- рюче-смазочных материалах);

-данные о фактических трудозатратах (фактическая трудоемкость по видам работ, по профессиям и квалификационным уровням персонала);

-данные о фактической численности задействованного персонала (по профессиям

иквалификационным уровням);

-данные о фактическом расходовании финансовых ресурсов и т.д.;

41