Применение инструментов шесть сигма для оптимизации процесса отработки и настройки радиолокатора | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 23 ноября, печатный экземпляр отправим 27 ноября.

Опубликовать статью в журнале

Авторы: ,

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №47 (337) ноябрь 2020 г.

Дата публикации: 18.11.2020

Статья просмотрена: 47 раз

Библиографическое описание:

Харитонов, А. Ю. Применение инструментов шесть сигма для оптимизации процесса отработки и настройки радиолокатора / А. Ю. Харитонов, П. Н. Тришкин. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2020. — № 47 (337). — С. 49-53. — URL: https://moluch.ru/archive/337/75326/ (дата обращения: 15.11.2024).



Ключевые слова: настройка радиолокатора, DMAIC, обобщенный процесс отработки, жизненный цикл радиолокатора, процесс улучшения

Современные радиолокаторы представляют собой сложнейшие аппаратно-программные системы, решающие широкий спектр задач. Современные тенденции развития радиолокации требуют существенного улучшения тактико-технических характеристик радиолокатора. Не менее важным фактором, оказывающим влияние на процесс создания радиолокатора, является наличие постоянно ужесточаемых ресурсно-временных ограничений: современные радиолокаторы должны создаваться быстрее и за меньшие средства. Решение таких сложных задач в условиях жестких ресурсно-временных ограничений требует не только наличия высокого научно-технического потенциала, но и применения современных методов организации проведения работ, обеспечивающих их высокую эффективность и качество.

Проведенный анализ работ по созданию радиолокаторов показал, что одним из наиболее ресурсоемких в части участвующих высококвалифицированных инженерных специалистов (рис. 1) является этап отработки и настройки. На данном этапе жизненного цикла изделия необходимо провести настройку изготовленной аппаратуры, отладку программного обеспечения, комплексную отладку аппаратуры и программного обеспечения, отработку и наладку всего изделия в целом. Качество выполнения отладки и настройки радиолокатора во многом определяет сроки его создания и его качество. Не менее важной является зависимость стоимости ошибки от времени — чем на более позднем этапе жизненного цикла радиолокатора обнаружена ошибка, тем выше стоимость внесения изменений по ее устранению.

Этапы жизненного цикла радиолокатора, потребность в кадровом ресурсе и кривая стоимости ошибки

Рис. 1. Этапы жизненного цикла радиолокатора, потребность в кадровом ресурсе и кривая стоимости ошибки

В настоящее время существует множество методологий совершенствования бизнес-процессов: концептуальные (шесть сигма, бережливое производство) и инструментальные (SCOR анализ, бенчмаркинг). В настоящей статье рассмотрен инструментарий методологии шесть сигма для решения задачи оптимизации процесса отработки и настройки радиолокатора.

Одним из основных фундаментальных составляющих методологии 6 sigma является процесс улучшения DMAIC. Он заключается в формализованном последовательном анализе улучшаемого процесса кроссфункциональной командой. Четкая формализация стадий процесса обеспечивает структурированную оценку причин проблем и позволяет провести количественную оценку процесса с точки зрения полезных для потребителя свойств. Кроссфункциональность команды позволяет комплексно оценить проблему и значительно повысить вероятность нахождения оптимального решения. Процесс DMAIC состоит из следующих фаз:

Определение (define) — установка границ и целей проекта;

Измерение (measure) — анализ текущей версии процесса и определение его основных метрик;

Анализ (analysis) — определение проблемных мест в текущем процессе;

Совершенствование (improve) — подходы к решению проблемных мест в улучшаемом проекте;

Контроль (control) — контроль внедрения и результатов улучшения.

Для эффективной оптимизации любого процесса необходимо четкое понимание о входах и выходах процесса, об основных участниках и его структуре. Именно для этого в фазе определение чаще всего применяется диаграмма SIPOC. Этот инструмент позволяет на верхнем уровне рассмотреть интересующий нас процесс — отработку и настройку радиолокатора (рис. 2). На диаграмме SIPOC приводятся: поставщики всего необходимого для выполнения процесса (supplier), необходимая для процесса информация и материалы (input), основные операции процесса (process), выход процесса (output) и потребители, заинтересованные в продукте процесса (customer).

Диаграмма SIPOC для обобщенного процесса отработки и настройки радиолокатора

Рис. 2. Диаграмма SIPOC для обобщенного процесса отработки и настройки радиолокатора

Важной информацией, получаемой посредством диаграммы SIPOC является необходимость удовлетворить не только потребности заказчика (в том числе по соответствию требованиям ГОСТ и срокам проводимых работ), но и руководителя работ по стоимости. Таким образом, это инструмент позволяет определить и зафиксировать границы проекта и получить основные сведения о процессе и свойственные ему ограничения.

Одной из самых длительных и важных фаз процесса DMAIC является фаза измерений . Во многом именно качество данных этого этапа определяет эффективность оптимизации процесса. Методология шести сигм предоставляет большое количество инструментов, используемых именно в этой фазе. Однако, имея в виду, что основным предназначением методологии шести сигм является улучшение статичных производственных процессов, не все инструменты эффективны при анализе заведомо неопределенного процесса настройки и отработки.

В ходе фазы измерение необходимо детально описать оптимизируемый процесс, измерить его ключевые характеристики, определить фокусные направления улучшения процесса и выявить возможные причины неоптимальности текущей версии процесса.

Исходная точка фазы измерение — подробная блок схема процесса, являющаяся одним из инструментов шесть сигма. Блок-схема обобщенного процесса отработки и настройки радиолокатора представлена на рисунке 3. На ней показаны стадии процесса (настройка аппаратуры, автономная отладка ПО, комплексная отладка ПО и аппаратуры, отладка и настройка радиолокатора), подпроцессы, из которых они состоят, а также пути перехода между ними. Также необходимо определить параметр, определяющий эффективность процесса. В случае отладки и настройки радиолокатора таким ресурсом является трудозатраты при соблюдении требуемого качества и сроков проведения работ.

Блок-схема обобщенного процесса отработки и настройки радиолокатора

Рис. 3. Блок-схема обобщенного процесса отработки и настройки радиолокатора

Имея четкое представление об подпроцессах, составляющих процесс, и его оптимизируемой характеристике, целесообразно перейти к выбору фокуса улучшения. Эффективным инструментом для определения объекта улучшения является диаграмма Парето — гистограмма относительных вкладов операций в трудозатраты процесса. Входными данными для диаграммы Парето являются вклад каждого подпроцесса в трудозатраты всего процесса. Согласно принципу Парето 80 % проблем объясняются 20 % причин. На рисунке 4 показан пример диаграммы Парето для обобщенного процесса отладки и настройки радиолокатора. С ее помощью определяются подпроцессы, которые в сумме занимают 80 % от трудозатрат всего процесса отработки и настройки радиолокатора. Именно на эти подпроцессы целесообразно сфокусироваться в следующей фазе улучшение .

Диаграмма Парето для обобщенного процесса отработки и настройки радиолокатора: 1 — проверка собираемости и установки, 2 — проверка технического контроля, 3 — проверка работы функциональных систем в целом, 4 — проверка достигаемых характеристик, 5 — проверка качества изготовления, 6 — проверка алгоритмов работы, 7 — проверка характеристик, 8 — проверка функционала, 9 — проверка алгоритмов работы ПО, 10 — настройка аналоговых и цифровых трактов, 11 — проверка взаимодействия, 12 — проверка соответствия КД

Рис. 4. Диаграмма Парето для обобщенного процесса отработки и настройки радиолокатора: 1 — проверка собираемости и установки, 2 — проверка технического контроля, 3 — проверка работы функциональных систем в целом, 4 — проверка достигаемых характеристик, 5 — проверка качества изготовления, 6 — проверка алгоритмов работы, 7 — проверка характеристик, 8 — проверка функционала, 9 — проверка алгоритмов работы ПО, 10 — настройка аналоговых и цифровых трактов, 11 — проверка взаимодействия, 12 — проверка соответствия КД

Фаза улучшение состоит из двух этапов: формирование идей и оценка их с целью определения оптимальных. Основным методом формирования идей для методологии шесть сигма является мозговой штурм. Его основная задача — формирование большого набора идей с применением как можно более разнообразного инструментария и подходов. Для эффективного проведения мозгового штурма необходимо наличие кроссфункциональной команды, обеспечивающую широту области возможных решений. Также команда должна придерживаться правил проведения мозгового штурма. В противном случае эффективность процесса становится минимальной.

Оценка вариантов улучшения эффективно проводить с точки зрения достигаемого эффекта и необходимых для реализации затрат. Конечным результатом чаще всего являются экономические показатели, такие как чистая приведенная стоимость проекта (NPV), внутренняя норма доходности (IRR) или срок окупаемости первоначальных инвестиций (PP).

В соответствии с подходом шесть сигм для успешного улучшения процесса необходимо обеспечить правильное внедрение определенных в фазе улучшение решений. Фаза контроль решает две основные задачи: контроль внедрения улучшения и контроль основных метрик улучшенного процесса. Основными инструментами данной фазы являются методы проектного управления и методы контроля качества. Методология проектного управления охватывает: управление содержанием проекта, управление рисками, управление стоимостью, управление расписанием, управление заинтересованными сторонами, управление качеством, управление коммуникациями. Контроль качества должен обеспечивать сбор и анализ статистических параметров улучшенного процесса.

Описанный в настоящей статье подход к оптимизации процесса отработки и настройки является общим. Эта методология может применяться как для оптимизации других этапов жизненного цикла радиолокатора, так и для разработки произвольного сложного изделия.

Концепция шести сигма представляет собой целую систему менеджмента, направленную на постоянный процесс улучшения. Следование данной концепции подразумевает серьезные структурные изменения и наличие соответствующей бизнес-культуры в компании. Внедрение методологии шести сигма в компании является сложным и долгим процессов, затрагивающим все уровни менеджмента, и потому применяемый нечасто. Однако, применение инструментария этой концепции позволяет не только провести оптимизацию процессов в компании без структурных изменений в самой организации, но и сформировать у сотрудников мировоззрение постоянного улучшения бизнес-процессов.

Литература:

  1. Джордж Майкл Бережливое производство + шесть сигм: Комбинируя качество шести сигм со скоростью бережливого производства / Майкл Л. Джордж; Пер. с англ. — 3-е изд. — М.: Альпина Бизнес Букс, 2005. — 360 с.
  2. Панде П., Холп Л. Что такое «шесть сигм»? Революционный метод управления качеством/ П. Панде, Л. Холп; Пер. с англ. — 2-е изд. — М.: Альпина Бизнес Букс, 2005. — 160 с.
  3. С. Ф. Боев, А. П. Линкевичиус, А. С. Логовский, А. А. Рахманов, А. В. Тимошенко. Управление созданием и эксплуатацией радиолокационных систем дальнего обнаружения: монография/ С. Ф. Боев, А. П. Линкевичиус, А. С. Логовский, А. А. Рахманов, А. В. Тимошенко под ред. С. Ф. Боева. — Москва: Научная книга, 2019. — 424 с.
  4. Бакуменко, Е. М. Основные направления развития системы менеджмента качества / Е. М. Бакуменко. — Текст: непосредственный // Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Экономические науки. — 2011. — № 6(137).
Основные термины (генерируются автоматически): настройка радиолокатора, DMAIC, SIPOC, обобщенный процесс отработки, жизненный цикл радиолокатора, диаграмма, мозговой штурм, процесс, процесс улучшения, сигма.


Ключевые слова

DMAIC, настройка радиолокатора, обобщенный процесс отработки, жизненный цикл радиолокатора, процесс улучшения

Похожие статьи

Анализ и выбор тестовых алгоритмов для проведения функционального контроля микросхемы 1645РУ5

В докладе описывается выбор таких тестовых алгоритмов для проведения функционального контроля микросхемы 1645РУ5, которые за наименьшее количество времени будут обнаруживать наибольшее число дефектов в работе микросхемы.

Применение CAD/CAE-программ при проектировании устройства для определения характеристики впрыскивания форсунок

В данной статье описан разработанный автором устройство для определения характеристики впрыска и произведен гидродинамический расчет в среде Solidworks Flow Simulation.

Анализ и выбор тестовых алгоритмов для проведения функционального контроля микросхемы 1645РУ5

В статье описывается анализ и выбор таких тестовых алгоритмов для проведения функционального контроля микросхемы 1645РУ5, которые за наименьшее количество времени будут обнаруживать наибольшее число дефектов в работе микросхемы.

Синтез LQR-регуляторов для управления квадрокоптером и их сравнительный анализ на основе имитационного моделирования при помощи пакета прикладных программ MATLAB & Simulink

Методы верификации программного обеспечения

В статье идет речь об исследовании и классификации методов верификации программного обеспечения (ПО). Осуществлен обзор имеющихся статических методов верификации, исследованы характеристики методов и осуществлено исследование на обнаружение зависимос...

Формализованная модель обнаружения сканирования портов

Сформулирована формализованная модель обнаружения сканирования портов, описаны необходимы модули программного комплекса, разработана архитектура и пользовательский интерфейс программного комплекса обнаружения сканирования портов.

Калибровка роботов

В статье рассмотрен процесс повышения точности робота, путем модификации программного обеспечения без изменения и переделки конструкции робота и системы управления.

Создание и практическое применение действующих моделей электроустановок в обучении студентов

Статья посвящена практическому применению действующих моделей электроустановок.

Оптимизация бизнес-процессов на предприятии при помощи методологии IDEF0

Авторами рассматривается целесообразность и эффективность оптимизации бизнес-процессов. Перечислены методы и инструменты для реализации, а также преимущества и риски, связанные с автоматизацией процессов.

Основы радиолокации и наиболее перспективные подходы

В данной статье дается описание требований и состав основных блоков радиолокационных систем и формулируются основные принципы для решения технических проблем.

Похожие статьи

Анализ и выбор тестовых алгоритмов для проведения функционального контроля микросхемы 1645РУ5

В докладе описывается выбор таких тестовых алгоритмов для проведения функционального контроля микросхемы 1645РУ5, которые за наименьшее количество времени будут обнаруживать наибольшее число дефектов в работе микросхемы.

Применение CAD/CAE-программ при проектировании устройства для определения характеристики впрыскивания форсунок

В данной статье описан разработанный автором устройство для определения характеристики впрыска и произведен гидродинамический расчет в среде Solidworks Flow Simulation.

Анализ и выбор тестовых алгоритмов для проведения функционального контроля микросхемы 1645РУ5

В статье описывается анализ и выбор таких тестовых алгоритмов для проведения функционального контроля микросхемы 1645РУ5, которые за наименьшее количество времени будут обнаруживать наибольшее число дефектов в работе микросхемы.

Синтез LQR-регуляторов для управления квадрокоптером и их сравнительный анализ на основе имитационного моделирования при помощи пакета прикладных программ MATLAB & Simulink

Методы верификации программного обеспечения

В статье идет речь об исследовании и классификации методов верификации программного обеспечения (ПО). Осуществлен обзор имеющихся статических методов верификации, исследованы характеристики методов и осуществлено исследование на обнаружение зависимос...

Формализованная модель обнаружения сканирования портов

Сформулирована формализованная модель обнаружения сканирования портов, описаны необходимы модули программного комплекса, разработана архитектура и пользовательский интерфейс программного комплекса обнаружения сканирования портов.

Калибровка роботов

В статье рассмотрен процесс повышения точности робота, путем модификации программного обеспечения без изменения и переделки конструкции робота и системы управления.

Создание и практическое применение действующих моделей электроустановок в обучении студентов

Статья посвящена практическому применению действующих моделей электроустановок.

Оптимизация бизнес-процессов на предприятии при помощи методологии IDEF0

Авторами рассматривается целесообразность и эффективность оптимизации бизнес-процессов. Перечислены методы и инструменты для реализации, а также преимущества и риски, связанные с автоматизацией процессов.

Основы радиолокации и наиболее перспективные подходы

В данной статье дается описание требований и состав основных блоков радиолокационных систем и формулируются основные принципы для решения технических проблем.

Задать вопрос