Методология построения автоматизированных корпоративных информационных систем поддержки авиационного производства на основе управления затратами

На правах рукописи

КАМАКИН ВЛАДИМИР АЛЕКСЕЕВИЧ

Методология построения автоматизированных корпоративных информационных систем поддержки авиационного производства на основе управления затратами

Специальность 05.13.06 – Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (промышленность)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук

Рыбинск – 2007

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования (ГОУ ВПО) «Рыбинская государственная авиационная технологическая академия имени П.А.Соловьева»

Научный консультант: доктор технических наук, профессор Кожина Татьяна Дмитриевна

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Волков Дмитрий Иванович

доктор технических наук, профессор

Кондаков Александр Иванович

доктор химических наук, профессор

Яблонский Олег Павлович

Ведущая организация ОАО «Научно-производственное объединение «Сатурн», г.Рыбинск

Защита состоится 16 января 2008г. в 12 часов на заседании диссертационного совета Д 212.210.04 в ГОУ ВПО «Рыбинская государственная авиационная технологическая академия имени П.А.Соловьева» по адресу: 152934, Ярославская область, г.Рыбинск, ул.Пушкина, д.53, ауд.237 Главного корпуса

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГУ ВПО «Рыбинская государственная авиационная технологическая академия имени П.А.Соловьева

Автореферат разослан «___»___________2007г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Э.В.Киселев

Общая характеристика работы

Актуальность темы. На зарубежных промышленных предприятиях вопросам внедрения автоматизированных средств информационной поддержки процессов управления уделяется особое внимание. По статистике на 500 крупнейших фирмах Европы и Америки на совершенствование информационных систем расходуется от 1,5 до 4% годового оборота, что составляет примерно от 8 до 15 тысяч долларов США на одно автоматизированное рабочее место. На Российских предприятиях эта цифра на порядок ниже. Ситуация усугубляется высокими таможенными пошлинами на сложное вычислительное оборудование и программное обеспечение, что существенно повышает их стоимость. Отсутствие опыта создания корпоративных систем автоматизированной информационной поддержки приводит к увеличению рисков, связанных с неправильной организацией работ и разработке проектов корпоративных информационных систем. Таким образом, разработка общей методологии построения корпоративной системы информационной поддержки, обеспечивающей снижение рисков и издержек при организации и проведении работ представляется важной и актуальной для обеспечения конкурентоспособности Российских авиационных предприятий на мировом рынке.

В настоящее время в России и за рубежом ведутся исследования в следующих областях. К одному из приоритетных направлений научных разработок следует отнести логистическую поддержку информационного обеспечения. Им занимаются такие ученые, как С.П. Бобков, А.И. Иванников, Т.Д. Кожина, Й. Кондо, А.В. Костров И.Н. Меркель, С.А. Морев, Б.А. Аникин, Е.Г., А.И. Семененко., В.И. Сергеев и др. К программно-методическим реализациям направления относятся такие популярные на сегодняшний день подходы в рамках технологий MRP, MRP II (Manufacturing Resource Planning) и более современной ERP (Enterprise Resource Planning)]. Их общими недостатками являются.

1. Управление ресурсами является важным аспектом, однако он не единственный, который учитывается при создании систем информационной поддержки.
2. Имеющиеся разработки ориентированы на логистическую поддержку организации и осуществления производственной деятельности и не учитывают особенностей реализации систем информационной поддержки.
3. Вопрос критериев эффективности создаваемых структур управления рассматривается абстрактно.

Отмеченные недостатки не позволяют решить проблему создания автоматизированных систем информационной поддержки процессов управления авиационным предприятием при оптимальных затратах.

Вторым направлением научных исследований является решение вопросов технического обеспечения систем автоматизированной информационной поддержки, которые отражены в трудах А.С.Березина, С.А. Петренко, А.А. Ежова, С.А. Шумского, Г.Н. Калянова, С. Оссовского, В.А. Соколова и др. Они ориентированы на решение технических вопросов ввода, вывода, хранения и обработки данных о качестве. К этой категории можно отнести все исследования, касающиеся создания компьютерных сетей, организации баз данных и т.п. Главным недостатком такого подхода является отсутствие проработки организационных вопросов. Кроме того, предлагаемые разработки привязаны к текущему уровню развития информационных технологий и быстро устаревают.

Третьим направлением научных исследований является автоматизация процессов управления жизненным циклом изделий – технологии Continuous Acquisition and Life-cycle Support (CALS) и Product Life-cycle Management (PLM). Большой вклад в развитие данной темы внесли Л.Г. Дубицкий, В.Ф.Безъязычный, Д.И.Волков, М.А. Яновская, В.Д. Могилевец, А.И. Зильбербург, В.И. Молочник, Е.И. Яблочников, Г.Н. Калянов, С.П. Кундас, Т.А. Кашко, Е.Г. Ойхман, Е.В. Судов, Е.С.Андерсен. В рамках подобной концепции имеется достаточно много различных решений, особенно в плане реализации систем САПР (разработки TechCard, Unigraphics, Simulink, КОМПАС, Вертикаль и др.). Современные подходы к созданию подобных систем предполагают комплексное решение вопросов организации информационной поддержки, включающее в себя управление не только технологическими процессами и процессами проектирования, но и обеспечение управления производством. Тем не менее подобные разработки имеют сугубо производственное назначение. Они направлены на повышение эффективности процессов, связанных с созданием, подготовкой производства и производством продукции, в том числе наукоемкой. Все средства поддержки процессов управления (подсистемы ЛОЦМАН, Search и т.п.) также ориентированы на организацию производственной деятельности и для решения вопросов, связанных с функционированием системы управления предприятием малопригодны.

Четвертое направление – создание средств информационной поддержки процессов управления – это системы организации документооборота в рамках систем управления производством. Такие системы проработаны в трудах Б.А. Железко, А.Н. Морозевича, Й. Кондо, Д.Ш. Матроса, В.Л. Токарева. Данные исследования ориентированы на организацию системы электронного документооборота служб управления предприятием и не охватывают широкий спектр производственных процессов, обеспечивающих выпуск продукции с требуемыми показателями качества. Кроме того, в данных разработках в качестве базового показателя рассматривается техническая возможность реализации систем, а не критерии эффективности.

Пятое направление научных исследований направлено на решение вопросов, связанных с созданием и функционированием корпоративных информационных систем предприятия. Большой вклад в данное направление внесли Ю.П.Адлер, В.Ф.Безъязычный, А.Б. Доманин, Г.Н. Калянов, И.К. Корнеев, В.А. Машурцев, А.В. Костров, И.Н. Меркель, А.В. Коуров, В.Н. Петров, В.Н. Шведенко, Н.В. Миронова, А.А. Кулебякин, Ю.М. Басов, Г.Л.Виноградова.Данные исследования связаны с решением вопросов автоматизации управленческой деятельности, но они не предполагают применение критериев эффективности, не гарантируют максимальную эффективность инвестиций них и ориентированы на техническую или организационную сторону вопроса без учета экономической составляющей.

При этом общим недостатком всех вышеперечисленных подходов является невозможность решения проблемы, связанной с обеспечением безопасности информационных потоков, поскольку считается, что подобная область исследований должна носить самостоятельный и независимый характер и к информационной поддержке процессов управления производством не имеет прямого отношения. Однако, без обеспечения целостности и адекватности данных о качестве продукции, процессов, их состоянии невозможно эффективное решение проблем управления объектами, в том числе и информационной поддержки процессов управления производством. С другой стороны, исследования в области информационной безопасности (см. работы А.С. Алпеева, Ю.В. Антонова, В.П. Белова, А.Д. Голякова, А.С.Березина, С.А. Петренко, С.О. Никольского, В.К. Кулакова, Ю.В. Романец, П.А. Тимофеева, В.Ф. Шаньгина и др.) имеют техническую направленность, и отражают вопросы, связанные с защитой данных от несанкционированного распространения в условиях возможной атаки злоумышленников. Критерии оптимизации, а также вопросы защиты информации от неумышленного искажения или уничтожения не рассматриваются.

В условиях рыночных отношений нельзя уходить от экономических вопросов. В условиях жесткой конкуренции при проведении любых мероприятий ключевыми показателями эффективности являются их затратность и окупаемость. Вследствие этого возникает необходимость решения проблемы создания и совершенствования автоматизированных информационных систем поддержки процессов управления производством авиационного предприятия на основе управления затратами. Данная проблема может быть решена разработкой общей методологии построения автоматизированных корпоративных информационных систем поддержки авиационного производства на основе критериев эффективности, предполагающих оптимизацию затрат соответствие и несоответствие информационных процессов требованиям качества.

Цель работы. Создание методологии построения автоматизированных корпоративных информационных систем поддержки авиационного производства на основе управления затратами. Для достижения цели диссертационного исследования был сформулирован и решен комплекс задач научного, научно-прикладного и производственного характера, предусматривающих реализацию:

1. Концепции создания автоматизированной системы информационной поддержки процессов авиационного предприятия на основе управления затратами.
2. Исследования влияния средств системной автоматизированной информационной поддержки на показатели качества процессов на основе принципа формализации субъективных показателей.
3. Анализа влияния и систематизацию требований к производственным процессам на показатели качества продукции и процессов на основе их математического моделирования.
4. Системного подхода к внедрению высокоэффективных средств автоматизированной информационной поддержки процессов управления производством авиационного предприятия.
5. Подходов для измерения эффективности внедрения средств автоматизированной корпоративной информационной поддержки процессов управления авиационным предприятием на основе затратного метода.
6. Комплексной системы обеспечения безопасности информационных потоков на основе принципа оптимизации затрат.

Направления исследований. Объектом диссертационного исследования являются российские авиационные предприятия. Предметом диссертационного исследования являются корпоративные средства автоматизированной информационной поддержки процессов управления.

Методы исследований. При проведении исследований использовались фундаментальные положения теории управления сложными объектами, теории информационных систем, теории массового обслуживания. Применялись методы научного эксперимента, экспертного анализа, наблюдения. Экспериментальные исследования и практическая апробация проводились с использованием современных методик в условиях современного производства с применением современной компьютерной техники. Достоверность выводов и результатов, доказательность рекомендаций исследования подкрепляются использованием достоверных исходных данных, а также экперным анализом, проведенным на ряде российских предприятий, а также в Суррейском университете (Великобритания).

Научная новизна исследования заключается в решении проблемы проектирования и совершенствования автоматизированных корпоративных информационных систем поддержки процессов управления промышленным предприятием на основе управления затратами, включающем в себя следующие достижения.

1. Определено влияние средств системной автоматизированной информационной поддержки на показатели качества продукции машиностроительного производства на основе математического моделирования изделия авиационного производства.
2. Разработана методология внедрения высокоавтоматизированных корпоративных систем управления производством авиационного предприятия, включающую в себя принципы автоматизации, основные аспекты и методические основы организации работ.
3. Разработана модель изделия машиностроительного предприятия для измерения конкурентоспособности на основе принципа формализации субъективных показателей.
4. Разработана универсальная информационная структура, основанная на реляционной модели, для разработки корпоративной базы данных о качестве.
5. Разработана методика определения целесообразности автоматизации информационной поддержки процесса управления качеством продукции.
6. Разработана методология обеспечения безопасности информационных процессов при внедрении высокоавтоматизированных корпоративных систем управления.

Практическая ценность

1. Предложенная методология автоматизации процессов может быть использована в качестве руководства для практического внедрения корпоративных информационных систем управления качеством продукции наукоемкого предприятия.
2. Универсальная информационная структура подразделения, обеспечивает повышение эффективности работ по разработке базы данных процессов управления качеством продукции.
3. Разработанные автоматизированные модели процессов позволяют повысить степень формализации деятельности по управлению документацией, персоналом, а также оценки конкурентоспособности продукции, процесса.
4. Разработаны автоматизированные системы:

• измерения конкурентоспособности продукции с вычислением показателя конкурентоспособности и коэффициента конкурентоспособности;
• управления персоналом с формализацией процессов определения служебного соответствия и повышения квалификации;
• управления документацией с разработкой структуры информационного портала;
• обеспечения выполнения запланированных мероприятий.

5. Методология защиты информации позволяет исключить необоснованные затраты на реализацию мероприятий и обеспечить необходимую защищенность информационных процессов от воздействия всех возможных дестабилизирующих факторов.

На защиту выносятся следующие основные результаты диссертации:

• методология построения высокоэффективных автоматизированных корпоративных информационных систем поддержки процессов производства на основе принципа управления затратами;
• применение принципа формализации субъективных показателей для обеспечения эффективности автоматизированных корпоративных информационных систем поддержки процессов управления производством с учетом требований к качеству продукции и процессов;
• методология построения автоматизированных систем защиты корпоративной информации на основе принципа управления затратами.

Реализация работы. Материалы диссертационного иссследования используются в практической деятельности ряда промышленных предприятияй. Содержащиеся в диссертации разработки внедрены в деятельность ОАО «НПО «Сатурн» г.Рыбинск, ОАО «Агат» г.Гаврилов Ям, ООО «Формат» г.Рыбинск. Использованы для организации автоматизированной информационной поддержки учебного процесса факультетов заочного обучения и переподготовки и повышении квалификации в Рыбинской государственной авиационной технологической академии имени П.А.Соловьева. Получены свидетельства об официальной государственной (№2004620118) и ведомственной регистрации базы данных, реализующей предлагаемую универсальную информационную структуру.

Апробация результатов исследования. Теоретические и практические результаты докладывались на научных конференциях ряда вузов, таких как МАИ (г.Москва), СГТУ (г.Саратов), ВГТУ (г.Вологда), РГАТА имени П.А.Соловьева (г.Рыбинск). Апробация исследований проведена во время стажировок в Московском государственном техническом университете имени Н.Э.Баумана, Суррейском университете (Великобритания). Результаты исследований внедрены в учебный процесс РГАТА имени П.А.Соловьева (г.Рыбинск).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 40 работ, включающих в себя монографию, статьи в научных журналах, таких как «Полет», «Сборка в машиностроении и приборостроении», «Вестник компьютерных и информационных технологий», «Справочник: инженерный журнал», государственную регистрацию базы данных, материалы докладов международных и общероссийских конференций в Вологодском государственном техническом университете, Московском авиационном институте (техническом университете), Саратовском государственном техническом университете, Рыбинской государственной авиационной технологической академии имени П.А.Соловьева. Материалы исследований представлены на авиасалонах «МАКС-2005», «МАКС-2007», выставках «6-я специализированная выставка «Изделия и технологии двойного назначения. Конверсия ОПК» (г.Москва, ВВЦ 17-21 октября 2005г.), V Международном Салоне инноваций и инвестиций (Москва, февраль 2005г.) – диплом выставки, Региональная научно-промышленная выставка «Инновации. Производство. Рынок» (21-24 июня 2005г., г.Ярославль, ЯрЦНТИ) – диплом выставки.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав с выводами по каждой главе, заключения, библиографического списка, содержащего 201 источник. Работа содержит 329 страниц, 68 рисунков, 24 таблицы.

Краткое содержание работы

Во введении представлен анализ проблематики исследований в области корпоративных средств автоматизированной информационной поддержки процессов управления, определены базовые направления исследований.

Первая глава посвящена исследованию современных технологий автоматизированной информационной поддержки процессов менеджмента качества. Самой актуальной задачей на сегодняшний день для крупных современных предприятий в информационном плане является обеспечение надежного управления всем объемом разнородных данных, которые порождаются, хранятся и используются в различных информационных системах, существующих на предприятии и связанных с информационной поддержкой продукции в течение ее жизненного цикла. Об этом пишут Б.Андерсен, Ю.П.Адлер, Б.Гейтс, С.П.Кундас, Т.А. Кашко, А.Б. Доманин, М.Желена, И.П. Норенков. Применение новых информационных технологий в системах менеджмента качества на всех стадиях жизненного цикла продукции: проектирования, внедрения и эксплуатации способствует непрерывному улучшению качества и позволяет руководству предприятия гарантировать, что все технические, административные и человеческие факторы, влияющие на качество производимой продукции, находятся под контролем, а управление системой качества учитывает запросы и ожидания потребителя и обеспечивает предприятию конкурентоспособность. Это отмечается в работах Л.Г. Дубицкого, М.А. Яновской, В.Д. Могилевец, В.С. Зубкова, А.Д. Никифорова.

Вариантом информационной поддержки является использование интегрированной информационной среды предприятия. Интегрированная информационная среда – основа PLM-технологий и PLM-систем. Все процессы жизненного цикла продукции отображаются в ней посредством информационных объектов. При создании нового изделия и технологической подготовке его производства средствами конструкторских и технологических САПР (CAD/CAM) в интегрированной информационной среде создаются информационные объекты, описывающие структуру изделия, его состав и все входящие компоненты: детали, подузлы, узлы, агрегаты, комплектующие, материалы и т.д. Каждый информационный объект обладает набором характеристик (атрибутов), описывающих свойства реального объекта, отображением которого является информационный объект. С точки зрения системы качества такими характеристиками являются технические требования и технические условия, которым должен удовлетворять реальный объект, карты контроля, инструкции и т.д. Кроме информации об изделии, в интегрированной информационной среде содержится информация о производственной среде предприятия: о производственной и управленческой структуре, о технологическом и вспомогательном оборудовании, о персонале, финансах и т.д.

Информация об изделии – это набор данных, которые порождаются и используется на всем его жизненного цикла и включают в себя информацию о конфигурации и структуре изделия, характеристики и свойства, организационную информацию (описание процессов, связанных с изменением данных об изделии, необходимые ресурсы – люди, материалы, т.д.), информацию о проведенных контрольных испытаниях, документы, которыми сопровождается изделие с момента его проектирования до его продажи и дальнейшего обслуживания, и т.д. (см.рис.1).

Весь объем информации об изделии можно распределить по этапам его жизненного цикла:

• Конструкторские данные об изделии – совокупность информационных объектов, порождаемых в процессе проектирования и разработки изделия, содержащая сведения о составе изделия, о геометрических моделях изделия, его компонентах и их технических характеристиках, об их отношениях в структуре изделия, о результатах расчетов и моделирования, о допусках на изготовление деталей и т.д.
• Технологические данные об изделии – совокупность информационных объектов, порождаемых на стадии технологической подготовки производства и ассоциированных с информационными объектами, описывающими изделие и его компоненты. Содержит сведения о способах изготовления и контроля изделия и его компонентов в процессе производства (в том числе входного контроля покупных изделий и материалов). Включает описание маршрутных и операционных технологий, нормы времени и расхода материалов, управляющие программы для станков с ЧПУ, а также данные для проектирования приспособлений и специального режущего и мерительного инструмента и т.д.
• Производственные данные об изделии – совокупность информационных объектов, порождаемых в процессе производства, ассоциированная с информационными объектами, описывающими изделие и его компоненты, содержащая сведения о статусе конкретных экземпляров изделия и его компонентов в производственном цикле.
• Данные о качестве изделия – совокупность информационных объектов, порождаемых при выполнении всех видов контроля, ассоциированная с информационными объектами, описывающими изделие и его компоненты, содержащая сведения о степени соответствия конкретных экземпляров изделия и его компонентов заданным техническим требованиям, техническим условиям, требованиям стандартов и других нормативно-технических документов.
• Логистические данные об изделии – совокупность информационных объектов, порождаемых в процессе проектирования и разработки, ассоциированная с информационными объектами, описывающими изделие и его компоненты, содержащая сведения, необходимые для интегрированной логистической поддержки изделия на постпроизводственных стадиях ЖЦИ.
• Эксплуатационные данные об изделии – совокупность информационных объектов, порождаемых в процессе проектирования и разработки, содержащая сведения, необходимые для организации обслуживания, ремонта и других действий, обеспечивающих работоспособность изделия. Включает интерактивное электронное техническое руководство по эксплуатации и ремонту (ИЭТР).

Для решения задачи организации данных для передачи их в различные прикладные программы, такие как CAD, CAM, MRP, система подготовки эксплуатационной документации в электронном виде (ИЭТР), система автоматизации складов или бухгалтерские программы возможность доступа к необходимому для них набору данных разработан и получил широкое применение международный стандарт ISO 10303 STEP (ГОСТ Р ИСО 10303) – Стандарт о представлении информации об изделии и способам работы с ней. Стандарт STEP регламентирует: логическую структуру базы данных, номенклатуру информационных объектов, хранимых в базе, их связи и атрибуты.

Проведенный анализ исследований в области автоматизации информационной поддержки процессов управления показал, что наибольшие успехи как в России, так за рубежом достигнуты в следующих вопросах.

1. Техническое и методологическое обеспечение систем АСУТП и САПР.
2. Техническое обеспечение построения корпоративных информационных систем.
3. Распределение прав доступа к ресурсам корпоративной информационной системы.
4. Нормативное обеспечение средств информационной поддержки жизненного цикла продукции.

Вместе с тем ряд вопросов, необходимых для создания высокоэффективных производственных систем, обеспечивающих высокое качество продукции, не только не решен, но даже и не ставится. Большинство таких вопросов связано с созданием и улучшением систем информационной поддержки процессов менеджмента качества продукции. Во-первых отсутствует анализ взаимосвязи показателей качества продукции и внедряемых информационных технологий. В результате непонятно, на внедрение каких средств нужно, прежде всего обратить внимание для получения ожидаемого результата. Во-вторых, практически во всех источниках отмечается, что повышение степени автоматизации в любом случае обеспечивает повышение эффективности процесса. Это действительно так, но при этом под автоматизацией понимается внедрение средств автоматизации (технических и т.п.), а это не совсем так. Внедрение средств автоматизации предполагает обязательное создание обеспечения функционирования этих средств, которое как правило требует осуществления дополнительных ручных операций. В результате иногда внедрение средств автоматизированной информационной поддержки приводит не к повышению, а наоборот, к снижению эффективности процессов. Данная проблема в известных источниках не решена и не поставлена. В-третьих, проблема обеспечения безопасности информационных потоков в техническом плане сводится только к распределению прав доступа и технической защите от помех и сбоев. В научно-методическом плане рассматривается только защита информации от распространения. В-четвертых, не рассматривается вопрос измерения эффективности мероприятий по внедрению средств автоматизированной информационной поддержки. Таким образом, необходимо решение проблемы создания методологии построения высокоэффективных автоматизированных корпоративных информационных систем управления процессами производства на основе управления затратами, которая бы позволила реализовать системный подход информационной поддержки управления на всех этапах жизненного цикла продукции.

Вторая глава посвящена анализу требований к производственным процессам предприятия для обеспечения заданных показателей качества продукции.

Для обеспечения заданных показателей качества продукции необходимо выполнение совокупности требований, предъявляемых к производственным процессам предприятия. Для формулирования таких требований, а также реализации их выполнения необходимо проведение системного анализа особенностей определенного вида продукции, а также влияющих на них факторов в процессе проектирования, производства и эксплуатации. При создании новой продукции рассматриваются варианты конструкции, удовлетворяющие требованиям в отношении качества. На основе исследований, выполненных Г.С. Авдуевским, В.Н. Азаровым, Р. Маклеодом, Робертом С.Кампом основное внимание в рамках общего процесса изготовления должно быть сосредоточено:

• на абсолютной согласованности и единстве во всех взаимоотношениях и деятельности;
• на качестве мирового класса во всех видах продукции и процессах;
• на техническом процессе с учётом требований потребителя;
• на руководящей роли на рынке благодаря полному удовлетворению потребителя;
• на ответственности, гражданственности и чувствительности к окружающей среде.
• Основой процесса распределения ресурсов является план изделий нескольких поколений, который учитывает:
• состояние рынка (сегменты рынка и их размер, удельный вес в обороте рынка);
• планы разработки изделий (планы текущего производства и разработок, будущие перспективы, возможности изделия, распределение по времени, применение, распределение обязательств по времени);
• требования покупателей (технические ожидания покупателей, распределение по времени);
• конкурентоспособность рынка (обслуживаемые сегменты рынка, конкурентоспособное предложение, альтернативные изделия, преимущества и недостатки продукции);
• развитие изделий (развитие серии изделий, доля новых изделий, изделий на основе имеющихся, общая доля, распределение по времени, специализация);
• стратегию распределенных доходов (ресурсы, технология, доступ к рынку);
• разработку (разработка специальных изделий, поддержка, оснастка, оборудование);
• прогноз деловой активности (конъюнктура рынка, прогнозы цен, прогнозы прибылей, показатели удовлетворения покупателей, программы повышения качества, удельный вес в обороте рынка, ключевые факторы среды).

Входом процесса формирования требований являются результаты исследования рынка, на основе которых определяются наиболее перспективные концепции развития продукции. Данные анализа рынка используются для создания идеальной модели изделия, которая представляет собой совокупность свойств, полностью соответствующим требованиям на настоящий момент. Эта модель характеризует значение свойств продукции, к которым следует стремиться и является индикатором конкурентоспособности реальных изделий на рынке. На втором этапе процесса выявляются показатели качества производственных процессов, осуществляемых в рамках обеспечения жизненного цикла данного изделия, и определяется степень влияния этих показателей на характеристики изделия в соответствии с его идеальной моделью.

На третьем этапе формулируются требования к производственным процессам для обеспечения заданных показателей их качества. При этом особое внимание следует уделить тем показателям, которые имеют наибольшее влияние на наиболее важные характеристики идеальной модели. Выход данного этапа является входом для осуществления проектирования процесса управления показателями качества продукции. При этом необходимо использовать самые современные средства и концепции для построения системы управления производственными процессами. Одной из таких технологий, обеспечивающих создание модели превосходного бизнеса, является концепция «6 Сигма».

Основным свойством любой сложной организационной системы, в которой осуществляется генеральная цель функционирования, является ее адаптация к постоянно изменяющимся условиям как внешнего, так и внутреннего характера. Сущность адаптации состоит в улучшении качества управления или в сохранении основных свойств системы в рамках допустимых качественных показателей. Таким образом, система управления реализует способность адаптироваться к внешней среде в соответствии с априорно установленным критерием ее качества функционирования. В общем случае этот обобщенный критерий выступает как функция одной или нескольких переменных (значений управляемых параметров) и носит экстремальный характер. Адаптивная организационно-хозяйственная система на базе текущей и условно-постоянной информации анализирует свое состояние ретроспективно и экстраполирует возможные состояния в будущем, выявляя тенденцию возможных изменений, и соответствующим образом перестраивает свою работу.

Для осуществления количественной и качественной оценки структуры адаптивной организационно-хозяйственной системы управления автором предложено использовать критерии качества, отражающие различные аспекты поведения системы. Например, поиск компромисса между тенденцией к предельному снижению совокупного отклонения реальных показателей от плановых в контролируемый момент времени и стремлением к экономии затрат на реализацию этих процедур приводит к ситуации, в которой задействованы все основные переменные контура управления.

Наиболее важной задачей, с которой приходится сталкиваться при осуществлении процессов выпуска новой продукции, является исследование востребованности данного вида изделий на рынке товаров и услуг. Основным аспектом такой задачи является определение преимуществ нового изделия перед существующими аналогами, то есть оценка конкурентоспособности.

Для успешной работы предприятия в условиях современного рынка необходима разработка и внедрение методов прогнозирования процессов и показателей. Наиболее эффективным методом является моделирование бизнес-процессов. Предлагается модель изделия, позволяющая получить значение комплексного показателя конкурентоспособности на основе всесторонней оценки, включающей группы технических, экономических, экологических, эргономических, психологических показателей, на основе которой определяется комплексный показатель конкурентоспособности для исследуемого образца продукции, а также для нескольких аналогов различных фирм-производителей, имеющихся на рынке. Затем, вычисляется среднее значение показателя конкурентоспособности для известной продукции и комплексный коэффициент конкурентоспособности по формуле (1).

	,	(1)
где	– значение показателя конкурентоспособности для рассматриваемого изделия, - среднее значение показателя конкурентоспособности известных образцов-конкурентов

Например, рассчитанное значение коэффициента конкурентоспособности для авиационного двигателя Д-30КП-2 составило 0,95, что говорит о необходимости внесения изменений в конструкцию, а также в производство.

Третья глава посвящена исследованию путей обеспечения показателей качества процессов на основе средств системной автоматизации информационной поддержки.

На основе анализа ряда предприятий, а также публикаций для отмеченных выше базовых технологий PLM, автором определены те показатели качества продукции, на которые каждая из таких технологий оказывает значимое влияние, выявлено максимальное увеличение соответствующего показателя в связи с внедрением совокупности современных средств информационной поддержки. В качестве примера в таблице 1 приведены полученные значения увеличения показателя в связи с внедрением современных средств информационной поддержки, демонстрирующие наибольшее их влияние на такие важные характеристики, как показатель по капитальным затратам, и вероятность успешного определения требований потребителя к новой продукции.

Таблица 1

Влияние информационных технологий на показатели качества продукции

Влияние того или иного средства, составляющего концепцию PLM на совокупность показателей качества иллюстрирует диаграмма, приведенная на рис.2. Диаграмма свидетельствует о наибольшем влиянии на показатели качества авиационной продукции Средств САПР (CAE, CAD,CAM), а также автоматизированных средств поддержки совместного бизнеса (CPC) и систем управления данными о продукте (DOORS и PDM).

Четвертая глава посвящена разработке методологии создания автоматизированной системы информационной поддержки процессов управления. Данная методология предполагает использование ряда разработанных методов, обеспечивающих стратегическое планирование, организацию работ, распределение ресурсов, разработку корпоративных информационных структур, измерение издержек и построение системы защиты информации. Схема применения методологии приведена на рис.3.

Для оценки эффективности мероприятий по защите информации от нарушений нормального протекания информационных процессов, не связанных с умышленными действиями лиц определяется базовый показатель относительного уменьшения вероятности наступления события нарушения нормального протекания информационных процессов в связи с реализацией запланированных мероприятий. Такой показатель определяется по формуле (2).

	где	(2)
	– коэффициент повышения стойкости информационной системы, – вероятность нарушения информационных процессов в номинальной системе – вероятность нарушения информационных процессов в улучшенной системе.

Если коэффициент принимает отрицательное значение, следовательно, запланированные мероприятия только снижают стойкость системы к воздействию дестабилизирующих факторов. Значения, близкие к нулю, означают малоэффективную систему защиты. Исследования показывают, что можно говорить о значительном улучшении надежности системы, если значение коэффициента более 0,5. Так внедрение системы резервного копирования данных в одном из подразделений предприятия «Агат» (г.Гаврилов Ям) обеспечило получение значение коэффициента, равное 3, что соответствовало реальным данным, показавшим трехкратное снижение потерь времени на восстановление данных, утраченных вследствие различных несанкционированных сбоев, не связанных с умышленными действиями.

В пятой главе проведено исследование вопросов обеспечения безопасности информационных потоков в условиях автоматизации процессов управления. Предлагаемая обобщенная модель системы защиты информации может быть представлена схемой, приведенной на рис.4. Данная модель может быть использована как для создания, так и для улучшения системы информационной защиты.

В шестой главе рассмотрены вопросы реализации и внедрения разработанных теоретических положений в рамках предложенных методологий. Были разработаны и внедрены системы «Информатор» для обеспечения реализации технологии «WorkFlow» при организации управленческой деятельности менеджера; система «Информаторий» для организации размещения справочных данных в рамках корпоративных порталов Примером реализации результатов исследований является разработка автоматизированной информационной системы «Управление персоналом», включающей в себя идентификацию пригодности работника для исполнения служебных обязанностей. Такая идентификация проводится на основе семантической схемы, приведенной на рис.5, реализованной в информационной системе.

Основные выводы и результаты

Основными научными результатами, полученными в ходе диссертационного исследования и выносимыми на защиту, являются:

1. Сформулирована схема определения требований к качеству производствен-ных процессов, позволяющая осуществлять проектирование производственной деятельности, направленное на создание продукции с заданными показателями качества на основе современных бизнес-технологий.
2. Проведена идентификация функций управления производством, а также формализация управленческой деятельности с использованием понятия детерминанты элементарных объектов, позволяющая сформулировать требования к средствам информационной поддержки процессов управления для обеспечения требуемого качества процессов.
3. На основе принципа формализации субъективных показателей автором обосновано использование экономических критериев для определения степени интеграции средств автоматизированной информационной поддержки в производственные процессы.

4. Предложена идеальная модель функционирования корпоративной информационной системы, позволяющая реализовать функции прогнозирования эффективности средств автоматизированной информационной поддержки для обеспечения заданных показателей качества продукции, а также устранения возможных проблемных ситуаций процессов производственного управления.
5. Предложена модель изделия для оценки конкурентоспособности, позволяющая эффективно измерять уровень конкурентоспособности продукции машиностроения (на основе показателей качества), как уже серийно выпускающейся, так и находящейся в стадии концептуальной модели и формирования требований.
6. На основе математической модели изделия автором определена целесообразность внедрения технологий электронного моделирования деталей и узлов продукции (CAE), проектирования продукции (CAD), комплексных технологии управления процессом жизненного цикла изделия (PDM, CPC, DOORS) для повышения показателей качества новой продукции за счет внедрения средств концепции PLM.
7. Внедрение средств автоматизированной информационной поддержки в процессы серийного выпуска продукции обеспечивает менее значимое улучшение показателей качества продукции, чем автоматизация информационных процессов создания и подготовки производства нового изделия.
8. На основе экспертного анализа автором установлено, что при построении системы автоматизированной информационной поддержки процессов экологического управления максимально подробно должны быть разработаны системы идентификации состояния производственных процессов, а также средства интеграции данных о безопасности в корпоративную информационную систему.
9. Автором предложены принципы поэтапности и перманентности при создании корпоративной информационной системы, позволяющие устранить противоречие между необходимостью сокращения сроков внедрения системы и возрастающими вследствие этого рисками.
10. Предложена методология создания корпоративной информационной системы, обеспечивающая внедрение высокоавтоматизированных средств информационной поддержки, направленных на обеспечение заданных показателей качества продукции с минимальными рисками и оптимальными затратами.
11. Предложен подход к привлечению людских ресурсов для построения и сопровождения корпоративной информационной системы, учитывающий ожидаемый уровень автоматизации процессов, количество автоматизированных рабочих мест, а также этапность проведения работ по внедрению средств информационной поддержки.
12. Предложен критерий целесообразности автоматизации процесса управления, позволяющий избежать лишних расходов ресурсов на автоматизацию тех процессов, для которых она бесперспективна, и создать высокоэффективную систему управления объектом, процессом, объединяющую в себе лучшие возможности средств информационной поддержки.
13. Предложена обобщенная модель защиты информации, включающая в себя методологию, а также структурный алгоритм построения комплексной системы защиты информации на предприятии, обеспечивающей безопасность данных о процессах менеджмента качества.
14. На основе методологии внедрения средств информационной поддержки реализованы: система «Информатор», которая может использоваться как самостоятельный программный продукт для решения задач организации автоматизированного делопроизводства и рабочего места руководителя, так и как составная часть корпоративной информационной системы для реализации автоматической поддержки технологии Workflow; автоматизированная информационная система «БИЦ-обучение», обеспечивающая организацию эффективного процесса повышения квалификации персонала машиностроительного предприятия.
15. Предложенна методика оценки экономической эффективности внедрения средств автоматизированной информационной поддержки процессов управления качеством продукции машиностроительного предприятия, позволяющая определить целесообразность проведения мероприятий по автоматизации информационных процессов через расчет периода окупаемости.

Список основных публикаций автора по теме диссертации

1. Безъязычный В.Ф. Свидетельство об официальной регистрации базы данных №2004620118 «Целостная система совершенствования уровня кадрового потенциала оборонных и авиадвигателестроительных предприятий» [Текст]/ В.Ф.Безъязычный, Т.Д.Кожина, И.Д.Юдин, В.Н.Крылов, В.А. Камакин // Федеральная служба по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам, 2004.
2. Безъязычный, В.Ф. Автоматизация процессов управления кадрами [Текст]/ В.Ф.Безъязычный, Т.Д.Кожина, В.А.Камакин // Журнал научно-технической, производственной и нормативной информации «Сборка в машиностроении и приборостроении», 2004. – №8.
3. Кожина, Т.Д. Стандартизация и матричная система управления качеством готовой продукции [Текст]/ Т.Д.Кожина, И.Д.Юдин, В.А. Камакин // Вестник РГАТА: Сборник научных трудов. – Рыбинск, 2002. – № 2.
4. Кожина, Т.Д. Стандартизация, сертификация и управление качеством готовой продукции [Текст]/ Т.Д.Кожина, В.А. Камакин // Вестник РГАТА: Сборник научных трудов. – Рыбинск, 2002. – № 2.
5. Кожина, Т.Д. Автоматизация процесса управления документацией системы качества машиностроительного предприятия [Текст]/ Т.Д.Кожина, В.А. Камакин // Справочник. Инженерный журнал. – М.: Машиностроение, 2003. – № 9.
6. Кожина, Т.Д. Методология обеспечения процесса информированности на предприятии [Текст]/ Т.Д.Кожина, В.А. Камакин // Справочник. Инженерный журнал. – М.: Машиностроение, 2003. – № 10.
7. Кожина, Т.Д. Разработка модели изделия машиностроительного производства для оценки его конкурентоспособности [Текст]/ Т.Д.Кожина, В.А. Камакин // Сборка в машиностроении, приборостроении, 2004. - №9.
8. Кожина, Т.Д. Применение современных бизнес-технологий для создания корпоративных информационных систем [Текст]/ Т.Д.Кожина, В.А. Камакин // Справочник. Инженерный журнал. – М.: Машиностроение, 2005. – № 5.
9. Камакин, В.А. Оценка целесообразности автоматизации процессов управления [Текст]/ В.А. Камакин //Вестник компьютерных и информационных технологий. – М.: Машиностроение, 2005. – №6.
10. Камакин, В.А. Экономическая оценка эффективности мероприятий по защите корпоративной информации [Текст]/ В.А. Камакин // Вестник компьютерных и информационных технологий. – М.: Машиностроение, 2005. – №7.
11. Безъязычный, В.Ф. Совершенствование системы управления кадровым потенциалом предприятия / В.Ф.Безъязычный, Т.Д.Кожина, В.А.Камакин // Общероссийский научно-технический журнал «Полет», №8, 2005.
12. Камакин, В.А. Автоматизированная информационная система динамического управления показателями экологичности технологических процессов [Текст]/ В.А. Камакин // Динамика технологических систем / Сборник трудов VII Международной научно-технической конференции (4-9 октября 2004г.).– Саратов: СГТУ, 2004.
13. Семенов, А.Н. Производство, монтаж, пусконаладочные работы и обслуживание газотурбинных установок и газоперекачивающих агрегатов [Текст]/ А.Н.Семенов, В.А.Камакин / Под ред. В.Ф.Безъязычного и Р.Х. Набиуллина. – Рыбинск, 2007. – 424с.
14. Камакин, В.А. Оценка эффективности средств системной автоматизации информационной поддержки процессов управления качеством продукции авиадвигателестроительного предприятия [Текст]/ В.А. Камакин // Справочник. Инженерный журнал. – М.: Машиностроение, 2007. – № 9.
15. Камакин, В.А. Оценка экономической эффективности внедрения средств автоматизированной информационной поддержки процессов управления [Текст]/ В.А. Камакин // Справочник. Инженерный журнал. – М.: Машиностроение, 2007. – № 10.