Проектирование систем автоматизации. Курс лекций

ход основывается на упомянутых выше стандартах ИСО 9000. Это ориентированный на клиента подход, вовлекающий в повышение ка- чества каждого сотрудника компании, отсюда слово «всеобщий» в его названии. Задача повышения качества присутствует в организации бизнес-процессов, структуре ключевых показателей эффективности, построении мотивационных схем. Подход TQM тесно связан с 14 принципами Деминга, приведенными ниже в соответствии с [1.16].

Четырнадцать универсальных принципов Эдварда Деминга

1.Постоянство цели. Поставьте перед собой цель и будьте неиз- менно тверды и постоянны в достижении поставленной цели непре- рывного улучшения продукции и услуг, распределяя ресурсы таким образом, чтобы обеспечивались долговременные цели и потребности (а не только сиюминутная прибыльность) для достижения конкурен- тоспособности, сохранения предприятия и обеспечения людей рабо- той.

2.Новая философия. Примите новую философию. Мы находимся

вновой экономической эре, начатой в Японии. Мы не можем более мириться с принятым уровнем задержек, ошибок, дефектов в мате- риалах и брака в работе. Чтобы остановить продолжающийся упадок экономики, нужно преобразование западного стиля менеджмента.

3.Покончите с зависимостью от массового контроля. Уничто-

жайте потребность в массовых проверках и инспекции как способе достижения качества, прежде всего путем так называемого «встраи- вания» качества в продукцию. Требуйте статистических свидетельств «встроенного» качества как в процессе производства, так и при за- купках.

4.Покончите с практикой закупок по самой низкой цене. Вме-

сто этого наряду с ценой требуйте серьезных подтверждений качест- ва продукта. Уменьшите число поставщиков одного и того же про- дукта путем отказа от услуг тех из них, кто не смогли статистически подтвердить его качество. Стремитесь к тому, чтобы каждый компо- нент поставлялся только от одного производителя, с которым у вас установились взаимные лояльность и доверие в результате долго- временных отношений. Цель в этом случае – минимизация общих, а не только первоначальных затрат. У отделов комплектации и снаб- жения в результате появятся новые обязанности, которые они долж- ны будут хорошенько изучить.

31

5.Улучшайте каждый процесс. Сегодня и всегда непрерывно улучшайте все процессы планирования, производства и оказания ус- луг. Выискивайте проблемы, чтобы совершенствовать все виды дея- тельности и функции в компании, повышать качество и производи- тельность и, таким образом, постоянно уменьшать издержки. Непре- рывное улучшение системы, включающей в себя разработку и проек- тирование, поставку комплектующих и материалов, обслуживание и улучшение работы оборудования, методов управления и организа- ции, подготовку и переподготовку кадров, есть первейшая обязан- ность менеджмента.

6.Введите в практику подготовку и переподготовку кадров.

Введите в практику современные подходы к подготовке и переподго- товке для всех сотрудников, включая руководителей и управляющих,

стем чтобы лучше использовать возможности каждого из них. Что- бы поспевать за изменениями в материалах, методах, конструкции изделий, оборудовании, технологии, функциях и методах обслужи- вания, постоянно требуются новые навыки и умения.

7.Учредите лидерство. Задавшись целью помочь сотрудникам выполнять работу как можно лучше, введите в практику лидерство. Руководители всех уровней должны отвечать не за голые цифры, а за качество, улучшение которого автоматически приводит к повыше- нию производительности. Руководители и управляющие должны обеспечить принятие немедленных мер при получении сигналов о появившихся дефектах, неисправном или разлаженном оборудова- нии, плохих инструментах, нечетких рабочих инструкциях и других факторах, наносящих ущерб качеству.

8.Изгоняйте страхи. Поощряйте эффективные двусторонние связи и используйте другие средства для искоренения страхов, опа- сений и враждебности внутри организации, с тем чтобы каждый мог работать более эффективно и продуктивно на благо компании.

9.Разрушьте барьеры между подразделениями, службами и от- делениями. Люди из различных функциональных подразделений – исследователи, разработчики, производственники, представители коммерческих и административных служб – должны работать в ко- мандах (бригадах), с тем чтобы устранять проблемы, которые могут возникнуть с продукцией или услугами.

10.Откажитесь от пустых лозунгов и призывов. Откажитесь от использования плакатов, лозунгов и призывов, требующих от со- трудников бездефектной работы, нового уровня производительности

ит.п., но ничего не сообщающих о методах достижения этих целей.

32

Такие призывы вызывают лишь враждебное отношение. Основная масса проблем низкого качества и производительности связана с сис- темой, и поэтому их решения находятся за пределами возможностей рядовых сотрудников.

11.Устраните произвольные количественные нормы и зада-

ния. Устраните порядок работы, который предполагает установление произвольных норм и квот для сотрудников и количественных зада- ний для руководителей. Замените их поддержкой и лидерством вы- шестоящих руководителей, чтобы постоянно достигать улучшений в качестве и производительности.

12.Дайте сотрудникам возможность гордиться своей работой.

Устраните барьеры, которые обкрадывают рабочих и руководителей, лишая их возможности гордиться качеством своего труда. Это пред- полагает, помимо всего прочего, отказ от ежегодных аттестаций (оце- нивания результативности) и методов управления по целям. И снова обязанности менеджеров, контролеров, мастеров должны быть пере- несены с достижения чисто количественных показателей на качество.

13.Поощряйте стремление к образованию. Учредите активную программу образования и поддержки самосовершенствования для всех сотрудников. Организации нужны не просто люди, ей нужны сотрудники, совершенствующиеся благодаря образованию. Знания – это источник успешного продвижения в достижении конкурентоспо- собности.

14.Вовлеченность высшего руководства и его действия. Четко определите непоколебимую приверженность высшего руководства к постоянному улучшению качества и производительности и его обяза- тельство претворять в жизнь все рассмотренные выше принципы. Од- нако искреннего декларирования высшим руководством своей при- верженности качеству и производительности мало. Эти люди должны

ктому же точно знать, чему они привержены, т.е. что они должны делать. Создайте в высшем руководстве структуру, которая будет ка- ждодневно давать импульс для продвижения к рассмотренным выше тринадцати принципам, и действуйте, чтобы осуществить преобразо- вания. Поддержки здесь недостаточно, нужны конкретные действия.

Следует отметить, что Э. Деминг работал в Японии, а свою работу «Выход из кризиса» [1.17] писал, прежде всего, для американского читателя. Особенно это заметно по формулировке второго принципа. В России на эти принципы накладывается своя специфика, которую, несомненно, надо учитывать.

33

Наряду с изложенными выше 14 принципами Э. Демингом опре- делены 5 смертельных болезней организации, которые могут не только воспрепятствовать применению TQM, но и вообще уничто- жить организацию. 5 смертельных болезней [1.16] приведены ниже, в этой же книге приведен ряд препятствий, не столь опасных как отме- ченные болезни, но весьма существенных. С препятствиями читате- лю предлагается ознакомиться самостоятельно.

Пять смертельных болезней организации по Эдварду Демингу

1.Отсутствие постоянства. Большая проблема в Америке – не- достаток постоянства в намерениях сохранить свое дело, в планиро- вании производства в будущем таких товаров и услуг, которые помо- гут потребителям лучше жить материально (и потому будут пользо- ваться спросом), а также помогут сохранить работу.

2.Сиюминутная выгода. Мышление, ограниченное желанием сиюминутной выгоды, несовместимо с целенаправленным ведением дел исходя из перспектив развития.

3.Системы аттестации и ранжирования персонала, оценка личного вклада, ранжирование по значимости, премиальные систе- мы, плата по труду оказывают разрушительный эффект. Управление по целям – такое же зло, поскольку более подходящим для него на- званием было бы «управление на основе страха».

4.Перескакивание управляющих с места на место. Текучесть управленческих кадров вызывает нестабильность, приводит к тому, что решения принимают люди, не знающие данного конкретного де- ла, и, таким образом, слепо копирующие опыт, полученный ранее в другом месте. Однако этот опыт далеко не всегда полностью соот- ветствует новым условиям.

5.Использование только количественных критериев. Никто не сможет преуспеть, используя только количественные критерии. Ко- нечно, количественные показатели важны: расчетный счет требует постоянного контроля, также должна выплачиваться зарплата персо- налу и производиться оплата поставщикам. Но тот, кто управляет своей компанией, основываясь лишь на точных числах, в скором времени останется и без чисел, и без компании. Каждый может завы- сить численные показатели в конце квартала: отправить потребите- лям всю произведенную продукцию независимо от качества или учесть ее как отправленную и соответственно показать ее стоимость

34

среди ожидаемых поступлений; урезать расходы на исследования, образование, подготовку кадров; уволить сотрудников, занятых управлением качеством. Однако не стоит забывать слова Ллойда Нельсона о том, что наиболее важные для управления величины не- известны и количественно неопределимы.

На современном этапе развития систем управления качеством значительное внимание уделяется экологии. Создание систем эколо- гического менеджмента регламентируется группой международных стандартов ИСО 14000 [1.18, 1.19]. Также следует отметить, что с усложнением технологий и развитием разделения труда становится актуальной задача не просто повышения качества в рамках отдельно взятого предприятия, а управления качеством во всей бизнес- цепочке, состоящей из многих предприятий и производств, принад- лежащих разным собственникам.

1.6. Управление проектом. Стандарт PMBOK

Под управлением проектами понимается приложение знаний, на- выков, инструментов и методов к работам проекта для удовлетворе- ния требований, предъявляемых к проекту [1.1]. Стандартом ANSI PMBOK 2008 определены 42 процесса управления проектом, объе- диненные в 5 групп процессов и 9 областей знаний (табл. 1.2). PMBOK – это сокращение от Project Management Body of Knowledge – свод знаний по управлению проектами. ANSI – American National Standards Institute – Американский национальный инсти-

тут стандартов. Данный стандарт разработан Институтом по управ-

лению проектами (Project Management Institute, PMI), США.

Приведенная в стандарте PMBOK методология управления проек- тами инвариантна по отношению к отрасли, в которой выполняется проект. Как видно из приведенной выше таблицы, этот стандарт ох- ватывает все области управления проектами и взаимодействия с внешней средой.

Работа над проектом начинается с создания устава проекта. Устав проекта – это документ, выпущенный инициатором или спонсором проекта, который формально узаконивает существование проекта и предоставляет руководителю проекта полномочия использовать ре- сурсы организации в операциях проекта. На практике функции устава проекта может выполнять Договор с Заказчиком, если проект внеш- ний, для внутреннего проекта – распоряжение руководителя органи- зации о начале работ по проекту и назначении его руководителя.

35

36

Содержание проекта – это работы, которые необходимо выпол- нить, чтобы получить продукт, услугу или результат с заданными характеристиками и функциями. Содержание проекта следует отли- чать от содержания продукта – свойств и функций, которые характе- ризуют продукт, услугу или результат. Основные сведения, касаю- щиеся содержания продукта, приводятся в техническом задании. В ходе работ по проекту они могут уточняться и дополняться. Частич- но содержание проекта и содержание продукта содержатся в кон- трактной документации, если проект является внешним для Испол- нителя. В процессе управления содержанием проекта следует до- биться, чтобы проект содержал все и только те работы, которые тре- буются для его успешного завершения.

Для эффективного управления проектом выполняется его деком- позиция и создается иерархическая структура работ. Это ориентиро- ванная на результаты (предметы поставки) иерархическая декомпо-

37

зиция работ, выполняемых командой проекта для достижения целей проекта и получения необходимых результатов. С ее помощью структурируется и определяется все содержание проекта. Содержа- ние проекта и иерархическая структура работ должны строго соот- ветствовать друг другу.

Важным инструментом управления сроками проекта является диа- грамма Ганта (ленточная диаграмма). В ней перечень элементов ие- рархической структуры работ располагается вдоль левой стороны диаграммы, даты размещены сверху, а длительности операций пока- заны в виде горизонтальных полос (лент), привязанных к датам.

Альтернативой диаграмме Ганта является сетевой график. Это граф, вершины которого отображают состояния проекта, а дуги – работы по проекту. Каждой дуге сопоставляется время, отведенное на выполнение связанной с ней работы, и/или используемые ресур- сы, в том числе персонал. Длина дуги сетевого графика не зависит от длительности выполнения назначенных ей работ.

На диаграмме Ганта, а также на сетевом графике наглядно виден критический путь. Это последовательность запланированных опера- ций, определяющая длительность проекта. Это самый продолжитель- ный путь в проекте. Под путем понимается любая непрерывная после- довательность связанных логической связью запланированных опера- ций в сетевой диаграмме проекта. Критический путь характеризуется нулевым или отрицательным резервом по времени. После первона- чального составления расписания и определения критического пути анализируется наличие ресурсов и выполняется коррекция расписания с учетом ресурсных ограничений. Полученное расписание часто имеет измененный критический путь. Критический путь с ограничениями по ресурсам называется критической цепью. Пример диаграммы Ганта с отмеченным критическим путем приведен на рис. 1.11.

Рис. 1.11. Диаграмма Ганта и критический путь на ней

38

Приведенная на рисунке диаграмма Ганта построена с помощью ПО Microsoft Project. Слева от диаграммы находится перечень работ. В данном случае для наглядности показаны работы, расположенные на одном уровне, хотя Microsoft Project поддерживает оформление иерархической структуры работ. Работы, находящиеся на критиче- ском пути, выделены черным цветом. Из диаграммы видно, что не- большая задержка в написании кода прикладной программы и ее тес- тировании не приведет к затягиванию сдачи проекта, а увеличение длительности любой из работ, образующих критический путь, потре- бует переноса срока завершения проекта.

ПО Microsoft Project позволяет строить диаграммы Ганта и сете- вые графики, создавать иерархическую структуру работ, учитывать при планировании выходные и праздничные дни, назначать работам ресурсы, в том числе, кадровые, отслеживать выполнение работ и т.д. В настоящее время это наиболее распространенный программ- ный инструмент управления проектами.

Управление человеческими ресурсами проекта включает в себя процессы по организации команды проекта и управления ей – плани- рование, набор, развитие и управление. Планирование человеческих ресурсов – определение и документальное оформление ролей, ответ- ственности и подотчетности, а также создание плана управления обес- печением проекта персоналом. Набор команды проекта – привлечение человеческих ресурсов, необходимых для выполнения проекта. Разви- тие команды проекта – повышение квалификации членов команды проекта и укрепление взаимодействия между ними с целью повыше- ния эффективности исполнения проекта. Управление командой проек- та – контроль за эффективностью членов команды проекта, обеспече- ние обратной связи, решение проблем и координация изменений, на- правленных на повышение эффективности исполнения проекта.

Управление коммуникациями проекта включает в себя процессы, необходимые для обеспечения своевременного формирования, сбора, распределения, хранения, нахождения и использования проектной информации. Под коммуникациями понимается обмен информацией с нефальсифицированной обратной связью, т.е. необходимо не толь- ко обеспечить распространение необходимой информации, но и от- слеживать адекватность ее восприятия.

Риск проекта – это неопределенное событие или условие, которое в случае возникновения имеет позитивное или негативное воздейст- вие по меньшей мере на одну из целей проекта, сказывается на сро- ках, стоимости, содержании или качестве. Управление рисками про- екта включает процессы, связанные с осуществлением планирования управления рисками, выявлением, анализом, реагированием, а также мониторингом и контролем рисков в проекте.

39

2. ПОНЯТИЕ СИСТЕМ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ

Задачи реального времени составляют одну из сложнейших и крайне важных областей применения вычислительной техники. Как правило, они связаны с контролем и управлением процессами, яв- ляющимися неотъемлемой частью современной жизни, таких как управление прокатными станами, движение на автомагистралях, контроль над состоянием окружающей среды, управление атомными и космическими станциями, системы управления физическими про- цессами с применением вычислительных машин (металлургия, хи- мия, энергетика и т.д.), системы торговых автоматов, автоматизиро- ванные системы контроля и автоматизированные испытательные комплексы, и многое другое – область задач реального времени. Эти задачи предъявляют такие требования к аппаратному и программно- му обеспечению, как надежность, высокая пропускная способность передающей среды в распределенных системах, своевременная реак- ция на внешние события и т.д.

Режим реального времени (real time processing) – режим обработ- ки данных, при котором обеспечивается взаимодействие вычисли- тельной системы с внешними по отношению к ней процессами в темпе, соизмеримом со скоростью протекания этих процессов.

Система называется системой реального времени (СРВ), если пра- вильность ее функционирования зависит не только от логической кор- ректности вычислений, но и от времени, за которое эти вычисления производятся. То есть для событий, происходящих в такой системе, то, когда эти события происходят, так же важно, как логическая коррект-

ность самих событий. Системы реального времени – это системы, которые предсказуемо (в смысле времени реакции) реагируют на не- предсказуемые (по времени появления) внешние события.

СРВ отвечает следующим требованиям:

1)возможность параллельного выполнения нескольких задач;

2)предсказуемость;

3)время отклика;

4)особые требования в вопросах безопасности;

5)возможность безотказной работы в течение длительного перио- да времени.

Говорят, что система работает в реальном времени, если ее быст- родействие адекватно скорости протекания физических процессов на

40