Создание теоретических и методологических основ построения автоматизированных корпоративных информационных систем управления авиационным производством

На правах рукописи

КАМАКИН ВЛАДИМИР АЛЕКСЕЕВИЧ

Создание теоретических и методологических основ построения автоматизированных корпоративных информационных систем управления авиационным производством

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

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук

Рыбинск – 2008

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: заслуженный деятель науки РФ, доктор технических наук, профессор

Куликов Геннадий Григорьевич

доктор технических наук, профессор Кондаков Александр Иванович

доктор технических наук, профессор Волков Дмитрий Иванович

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

Защита состоится 17 декабря 2008г. в 1200 часов на заседании диссертационного совета Д 212.210.04 в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «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 «___»___________2008 г.

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 научные исследования, одним из значительных направлений которых является логистическая поддержка информационного обеспечения процессов производства. Данным вопросом занимаются такие ученые, как С. П. Бобков, А.И. Иванников, Г. Г. Куликов, А. И. Кондаков, Т. Д. Кожина, Й. Кондо, А. В. Костров И. Н. Меркель, С. А. Морев, Б. А. Аникин, А. И. Семененко., В. И. Сергеев и др. К программно-методическим реализациям этих исследований относятся популярные на сегодняшний день подходы в рамках технологий MRP, MRP II (Manufacturing Resource Planning) и более современной ERP (Enterprise Resource Planning), однако при рассмотрении данных исследований в качестве системных средств автоматизации процессов управления информацией предприятия возникает ряд ограничений. Имеющиеся разработки ориентированы на логистическую поддержку организации и осуществления производственной деятельности и не учитывают особенностей создания собственно систем информационной поддержки, а также управление ресурсами, являющееся всего лишь одним из важных аспектов, который необходимо учитывать при создании систем автоматизированной информационной поддержки управления производством. Кроме того, вопрос критериев эффективности создаваемых автоматизированных информационных структур управления рассматривается без учета особенностей производства.

Другим важным направлением научных исследований является решение вопросов технического обеспечения систем автоматизированной информационной поддержки управления производством. Данная тематика проработана в трудах А. С. Березина, С. А. Петренко, А. А. Ежова, С. А. Шумского, Г. Н. Калянова, В. А. Соколова и др. Они ориентированы на решение технических вопросов ввода, вывода, хранения и обработки данных о состоянии объекта управления. К этой категории можно отнести все исследования, касающиеся создания компьютерных сетей, организации баз данных и т.п. Поскольку разработка технических средств это отдельная и обширная тема, вопросы организации работ по их внедрению в данных исследованиях не рассматриваются. Кроме того, предлагаемые разработки привязаны к текущему уровню развития информационных технологий и быстро устаревают.

Значительную нишу в области автоматизированных информационных систем поддержки производственных процессов в настоящее время занимают разработки в области 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, Г. Г. Куликов, А. И. Кондаков, 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 достаточное количество теоретических, методологических и практических исследований, 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 в целом, их применение имеет ограничения.

Особое положение в области создания средств информационной поддержки процессов управления занимают системы организации электронного документооборота в рамках информационных технологий 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.

Достаточное количество разработок направлено на решение вопросов, связанных с созданием и функционированием корпоративных информационных систем предприятия. Большой вклад в данное направление внесли Ю. П. Адлер, А. Б. Доманин, Г. Н. Калянов, Г. Г. Куликов, 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. Как правило, они не предполагают ориентацию на какой-либо критерий эффективности, что не гарантирует максимальную рентабельность инвестиций в подобные проекты. Кроме того, научные разработки ориентированы на техническую и организационную сторону вопроса (причем, часто на какую-либо одну) без учета экономической составляющей проблемы.

Важным показателем качества функционирования автоматизированной системы поддержки процессов управления производством является обеспечение безопасности информационных потоков. Тем не менее в указанных выше направлениях данная проблема не рассматривается. Считается, что подобная область исследований должна носить самостоятельный и независимый характер и к информационной поддержке процессов управления производством не имеет прямого отношения. Но без обеспечения целостности и адекватности данных о состоянии процессов невозможно эффективное решение проблем управления объектами, в том числе и информационной поддержки процессов управления производством. С другой стороны, исследования в области информационной безопасности 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.

Таким образом, возникает необходимость решения научной проблемы создания научно-методологических основ построения автоматизированных корпоративных информационных систем поддержки авиационного производства на основе критериев эффективности, предполагающих оптимизацию затрат соответствие и несоответствие информационных процессов требованиям качества. Поскольку большинство известных работ имеют сугубо практическую направленность, для создания общей методологии необходима формулировка теоретических основ построения автоматизированных систем информационной поддержки управления производством.

Цель работы. Повышение эффективности автоматизированных корпоративных информационных систем управления авиационным производством на основе создания теоретических и методологических основ построения систем автоматизированной информационной поддержки.

Для достижения цели диссертационного исследования был сформулирован и решен комплекс задач теоретическо-методологического и научно-прикладного характера:

1. Построение системы научных принципов обеспечения эффективности управления информацией авиадвигателестроительного производства.
2. Системный анализ теоретических, методологических и практических исследований в области внедрения высокоэффективных средств автоматизированной информационной поддержки процессов управления производством авиационного предприятия.
3. Идентификация требований к производственным процессам предприятия для формирования концептуальной модели системы автоматизированной информационной поддержки.
4. На основе выполненных исследований идентификация теоретико-методологических аспектов влияния средств системной автоматизированной информационной поддержки на показатели качества процессов на основе принципа формализации субъективных показателей и подходов для измерения эффективности внедрения средств автоматизированной корпоративной информационной поддержки процессов управления авиационным предприятием.
5. Разработка концепции создания автоматизированной системы информационной поддержки процессов управления авиационного предприятия.
6. Разработка концепции создания комплексной системы обеспечения безопасности информационных потоков на основе принципа оптимизации затрат ресурсов.

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

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 экспертным 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, включающем в себя следующие достижения.

1. Разработана система научных принципов теории организации работ по внедрению высокоавтоматизированных средств информационной поддержки процессов управления производством.
2. Разработана методология внедрения высокоавтоматизированных корпоративных систем управления производством авиационного предприятия, включающая в себя оригинальные принципы автоматизации, основные аспекты и методические основы организации работ.
3. Определено влияние средств системной автоматизированной информационной поддержки на показатели качества продукции машиностроительного производства.
4. Разработана модель изделия машиностроительного предприятия для измерения конкурентоспособности на основе автоматизированной информационной системы.
5. Разработана методология обеспечения безопасности информационных процессов при внедрении высокоавтоматизированных корпоративных систем управления.

Практическая ценность

1. Разработана методика определения целесообразности автоматизации информационной поддержки процесса управления производством.
2. Предложенная методология автоматизации процессов может быть использована в качестве руководства для практического внедрения корпоративных информационных систем управления производством наукоемкого предприятия.
3. Результаты исследования влияния средств автоматизированной информационной поддержки на показатели качества изделия, а также полученные принципы формирования бизнес-команды обеспечили максимально эффективное использование ресурсов предприятия и материальных затрат при проведении работ по внедрению информационных систем.
4. Разработанные автоматизированные модели процессов повысили степень формализации деятельности по управлению документацией, персоналом, а также оценки конкурентоспособности продукции, процесса.
5. Разработаны автоматизированные информационные 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.

6. 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:

• система научных и методологических принципов организации внедрения средств автоматизированной информационной поддержки процессов управления производством;
• концепция обеспечения эффективности автоматизированных корпоративных информационных систем поддержки с учетом требований к качеству продукции и процессов на основе формализации субъективных показателей;
• методология построения высокоэффективных автоматизированных корпоративных информационных систем поддержки процессов производства на основе критериев эффективности;
• 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 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). Автор является победителем грантов Роснауки на проведение стажировок в Московском государственном техническом университете имени Н.Э.Баумана, Суррейском университете (Великобритания). Полученные результаты реализованы при создании в РГАТА имени П.А.Соловьева автоматизированных информационных систем по реализации дистанционных технологий поддержки заочного обучения, измерению качества обучения студентов академии. Проверка предлагаемых теоретических положений осуществляется также при проведении автором контроля компьютерного тестирования студентов Российских вузов в рамках комплексной оценки их деятельности, исполняя обязанности уполномоченного представителя Федеральной службы по надзору в сфере образования и науки.

Публикации. По результатам исследований опубликовано более 40 работ, включающих в себя монографию, статьи в научных журналах, таких как «Вестник компьютерных и информационных технологий», «Полет», «Сборка в машиностроении и приборостроении», «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 (г. Москва, февраль 2005г.) – диплом выставки, Региональная научно-промышленная выставка «Инновации. Производство. Рынок» (21-24 июня 2005 г., 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 системному анализу теоретических, методологических и практических исследований в области внедрения высокоэффективных средств автоматизированной информационной поддержки процессов управления производством авиационного предприятия. 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 управления предприятием 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 предприятием 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.

Одним из вариантов информационной поддержки является использование так называемой 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 обрастает 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.

Для решения задачи организации информации с целью, предоставления различным прикладным программам, будь то 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.
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. И, наконец, отсутствует общая методология построения высокоэффективных корпоративных информационных систем управления качеством продукции, которая бы позволила реализовать системный подход информационной поддержки управления на всех этапах жизненного цикла продукции.

Вторая глава посвящена идентификации требований к производственным процессам предприятия для формулирования системы научных принципов построения средств автоматизированной информационной поддержки процессов управления производством. 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.

Структура адаптивной организационно-хозяйственной системы управления в определенной степени зависит от ее критерия качества, отражающего 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.

Одной из наиболее важных задач, с которыми 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. Предлагаемая модель изделия, является теоретической основой для решения задачи получение значения комплексного показателя конкурентоспособности на основе всесторонней оценки, включающей группы технических, экономических, экологических, эргономических, психологических показателей, и является одним из ее решений.

Комплексный показатель конкурентоспособности определяется с помощью предложенной модели 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 создания системы научных принципов, а также методологических основ обеспечения показателей качества процессов на основе средств комплексной автоматизации информационной поддержки.

На основе анализа ряда предприятий, а также публикаций для отмеченных выше базовых технологий PLM, определены те показатели качества продукции, на которые каждая из таких технологий оказывает значимое влияние. Кроме того, выявлено и максимальное увеличение соответствующего показателя в связи с внедрением совокупности современных средств информационной поддержки. Результаты исследований сведены в таблицу (см. табл.1).

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.

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).

		(2)
где	– 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 и разработаны методологические основы построения системы защиты корпоративной информации.

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. Проведен системный анализ современных теоретических и прикладных исследований, включающий идентификацию функций управления производством, а также формализацию управленческой деятельности с использованием понятия детерминанты элементарных объектов и позволяющую сформулировать требования к средствам информационной поддержки процессов управления для обеспечения требуемого качества процессов.

Сформулированы теоретические основы концепции создания высокоавтоматизированных систем корпоративной информационной поддержки процессов управления производством. Ее особенностью является ориентация на критерии эффективности, обеспечивающие рентабельность вложений, применение сформулированных автором принципов поэтапности и перманентности при создании корпоративной информационной системы, позволяющих устранить противоречие между необходимостью сокращения сроков внедрения системы и возрастающими вследствие этого рисками. Обосновано использование при этом экономических критериев для определения степени интеграции средств автоматизированной информационной поддержки в производственные процессы. 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.

2. Сформулирована система научных принципов организации средств автоматизированной информационной поддержки процессов управления. Установлено, что 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. Установлена первостепенная значимость средств идентификации состояния производственных процессов, а также средствам интеграции данных о безопасности в корпоративную информационную систему при создании систем экологического управления. 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.
3. 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, включающая в себя эталонную модель функционирования корпоративной информационной системы, позволяющую реализовать функции прогнозирования эффективности средств автоматизированной информационной поддержки для обеспечения заданных показателей качества продукции, а также устранения возможных проблемных ситуаций процессов производственного управления; модель изделия для оценки конкурентоспособности, обеспечивающую эффективное измерение уровня конкурентоспособности продукции машиностроения (на основе показателей качества), как уже серийно выпускающейся, так и находящейся в стадии концептуальной модели и формирования требований; оригинальный подход к привлечению ресурсов для построения и сопровождения корпоративной информационной системы, учитывающий ожидаемый уровень автоматизации процессов, количество автоматизированных рабочих мест, а также степень освоенности средств информационной поддержки.
4. На основе разработанной методологии реализованы системы:
• «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;
• «БИЦ-обучение», обеспечивающая организацию эффективного процесса повышения квалификации персонала машиностроительного предприятия.
5. Разработана методология создания системы защиты корпоративной информации, включающая в себя обобщенную модель, а также структурный алгоритм построения комплексной системы защиты информации на предприятии.

Список основных публикаций автора по теме диссертации

Монографии

1. Камакин, В.А. Принципы построения автоматизированных корпоративных информационных систем поддержки наукоемкого производства [Текст]/ В.А. Камакин; Под общ. ред. Т.Д. Кожиной. – М.: Машиностроение, 2008.– 319с.
2. 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. – 424 с.

Научные журналы, рекомендованные ВАК

3. Камакин, В.А. Оценка целесообразности автоматизации процессов управления [Текст]/ В.А. Камакин //Вестник компьютерных и информационных технологий. – М.: Машиностроение, 2005. – № 6.
4. Камакин, В.А. Экономическая оценка эффективности мероприятий по защите корпоративной информации [Текст]/ В.А. Камакин // Вестник компьютерных и информационных технологий. – М.: Машиностроение, 2005. – № 7.
5. Камакин, В.А. Оценка эффективности средств системной автоматизации информационной поддержки процессов управления качеством продукции авиадвигателестроительного предприятия [Текст]/ В.А. Камакин // Сборка в машиностроении, приборостроении. – М.: Машиностроение, 2007. – № 9.
6. Камакин, В.А. Оценка экономической эффективности внедрения средств автоматизированной информационной поддержки процессов управления [Текст]/ В.А. Камакин // Сборка в машиностроении, приборостроении. – М.: Машиностроение, 2008. – № 1.
7. 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.
8. 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, приборостроении», 2004. – № 8.
9. Кожина, Т.Д. Методология обеспечения процесса информированности на предприятии [Текст]/ Т.Д. Кожина, В.А. Камакин // Справочник. Инженерный журнал. – М.: Машиностроение, 2003. – № 10.
10. 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.
11. 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.
12. 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.

Основные публикации в прочих источниках

13. 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.
14. 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.
15. 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.
16. 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.