Методологічні основи формування, аналізу та управління програмою розвитку авіаційної техніки

Аналіз параметрів проекту показав, що строк виконання проекту в цьому випадку відповідає завданню, однак витрати трохи вище передбачених.

З виконаного розрахунку реалізовності (рис. 9), видно, що можливість виконання проекту перевищує 97 %. Такий рівень реалізовності експерти порахували цілком прийнятним. Тому було зроблено вивід, що незважаючи на невелике перевищення розрахункових витрат над заданими, виконання проекту з передачею виготовлення на субпідряд забезпечує прийнятний рівень реалізовності.

Далі було розглянуто виконання трьох проектів (мультипроект) створення БПЛА: базової моделі МКМ-109 і двох модифікацій МКМ-109М1 і МКМ-109М2. Модифікації відрізняються від базової моделі, головним чином, корисним навантаженням та бортовим устаткуванням. Розходження в конструкції планера та силової установки незначні. Тому роботи, пов'язані з розробкою робочої конструкторської документації на планер і силову установку БПЛА-модифікацій зажадають значно менших строків і витрат, чим для базової моделі.

Крім того, у планах створення БПЛА-модифікацій відсутні роботи, що забезпечують проектування й переустаткування цеху із виготовлення досвідчених зразків, тому що відповідні роботи виконуються при розробці базової моделі.

Розглянуто варіант, коли створення всіх трьох БПЛА виконується власними силами КБ. Виготовлення апаратів виконується в цеху досвідченого виробництва. Результати розрахунку показали, що мультипроект займає 252 дня та вимагає більше 6161000 грн. Оскільки третій проект починається через два тижні після початку другого, виготовлення цього проекту в цеху досвідченого виробництва проблематично, тому що виробничі потужності цеху зайняті виготовленням другого БПЛА. Тому розглянуто можливість передачі виготовлення третього БПЛА по субконтракту виробничому підприємству. У цьому випадку КБ виконує науково-дослідні та проектні роботи по всіх трьох проектах. МКМ-109 і МКМ-109М1 виготовляють у цеху досвідченого виробництва КБ. Для виготовлення МКМ-109М2 укладено договір із виробничим підприємством, що має більш могутніше виробництво. КБ здійснює випробування та, при необхідності, доведення всіх БПЛА. У план створення БПЛА МКМ-109М2 внесено корективи: вилучено роботи, пов'язані із виготовленням БПЛА в цеху досвідченого виробництва КБ, а замість них внесено укладання договору та виготовлення БПЛА на промисловому підприємстві. Результати розрахунку показали, що тривалість мультипроекта скоротилася на 12 днів. Вартість зросла більш ніж на 120000 грн.

Далі був розглянутий варіант виготовлення всіх БПЛА по субконтракту. Розглянуто випадок, коли виготовлення всіх трьох БПЛА передається по субконтракту на виробниче підприємство. КБ виконує дослідно-конструкторські роботи, випробування та доведення БПЛА. Результати розрахунку мультипроекта показали, що в цьому випадку проект займає на 28 днів менше, ніж у першому випадку, однак його вартість зростає майже на 440000 грн.

У результаті дослідження було скоректовано зміст мультипроектів та враховано організаційну структуру виконання проектів. Показано, що ефективне виконання проекту з мінімумом ризиків забезпечується створеною кооперацією виконавців. Це дозволило мінімізувати сумарні фінансові витрати та підвищити можливість виконання проектів БПЛА до 97%.

У додатку наведено акти впровадження результатів дисертаційних досліджень.

ВИСНОВКИ

У дисертаційній роботі отримано рішення важливої науково-дослідної проблеми з розробки системного подання ПРАТ, що включає структуризацію, декомпозицію і стратифікацію, а також теоретичні основи управління проектами ПРАТ, що базуються на комплексі математичних методів і моделях проектного аналізу і менеджменту.

1. У роботі виконано системологічний аналіз проблеми розвитку авіаційної техніки, у результаті якого встановлено: вибір напрямків розвитку авіаційної техніки, складання перспективних планів і програм розвитку АТ мусять мати системний характер і аналізуватися за допомогою сучасного математичного арсеналу, включаючи системний підхід, на основі структуризації, декомпозиції та стратифікації. Здійснено вибір математичного інструментарію, що включає сучасні методи проектного аналізу, теорії прийняття рішень для створення експертних систем по обґрунтуванню дій проектувальників на початкових етапах створення АТ; теорії управління у вигляді логіко-алгебричних системних моделей управління проектними діями; методів системного імітаційного моделювання для складання і аналізу планів створення АТ; знанняорієнтованих моделей, для врахування знань висококваліфікованих фахівців АТ; сучасних інформаційних технологій для автоматизації дій фахівців зі створення АТ.

2. У рамках запропонованої методології створено науковообґрунтовану системну концепцію аналізу програми розвитку авіаційної техніки, основану на аналізі ефективності процесу створення АТ і використання морфологічного, структурного та функціонального підходів. Запропонована концепція дозволяє системно структурувати і формалізувати програму і проекти створення АТ.

3. Сформовано системний сценарій для обґрунтування і вибору напрямків розвитку АТ. Новизною є його багаторівневий характер і експертні процедури прийняття рішень, основані на імовірнісних оцінках, що задаються висококваліфікованими фахівцями (чиновниками, науковцями, досвідченими промисловцями, менеджерами виробництва, технологами та ін.). Запропонований сценарій дозволяє сформувати основний зміст (вимоги й структуру) ПРАТ.

4. Створено системне подання ПРАТ у просторі основних вимірів:

– напрямків розвитку АТ;

– планів у складі проектів і програм АТ;

– видів забезпечень (ресурсів) для виконання проектів і програм АТ.

Системне подання дозволяє особам, відповідальним за формування й виконання ПРАТ, структурувати програму, ув'язати основні елементи змісту, раціонально розподілити ресурси з урахуванням пріоритетів окремих проектів і програм.

5. Побудовано системні моделі, які формалізують і деталізують системне подання ПРАТ аж до окремих проектних дій. Особливістю запропонованого моделювання є багаторівневе та стратифіковане подання ПРАТ (цільове, структурне, функціональне, управлінське та ін.). Запропоновані моделі дозволяють перейти до комп'ютерного подання ПРАТ для задач аналізу, моделювання і управління ПРАТ.

6. Розроблено системну імітаційну модель багаторівневого планування проектних дій ПРАТ. Особливістю моделі є можливість різнорівневої деталізації робіт ПРАТ залежно від горизонту планування (довгострокове, середньострокове планування, річне замовлення) і можливість виявляти непогодження в планованій і фактичній моделях для задач управління ПРАТ. За допомогою запропонованої моделі забезпечуються вирішення задач перепланування з урахуванням пріоритетів окремих проектів і програм, що входять до ПРАТ.

7. Запропоновано системний підхід для аналізу реалізовності ПРАТ. Для цього проведено дослідження організаційної структури виконавців для основних горизонтів планування ПРАТ: довгостроковий, середньостроковий, річний. Проаналізовано реалізовність планів виконавців з використанням лінгвістичних змінних. Запропоновано метод оцінки реалізовності ПРАТ, оснований на оцінках експертів і нечітких множинах, що дозволяє провести оцінку реалізовності ПРАТ на ранніх стадіях її створення.

8. Запропоновано концепцію і створено експертну систему (ЕС) для прийняття рішень на початкових етапах формування і управління створенням АТ, основану на знаннях проектувальників. Особливістю запропонованих моделей для створення ЕС є використання інтуіціоністських нечітких множин, які враховують непевність експертів, пов'язану з невизначеністю та неоднозначністю подань проектувальників на початкових етапах ПРАТ.

9. Сформовано стратегію управління проектними діями зі створення АТ, основану на еталонній моделі планових дій і моделі фактичного виконання ПРАТ з управлінням щодо непогодження, що виникає при контрольному порівнянні “плану” і “факту”, що призводить в подальшому до перепланування. Таке подання керованих дій є новим і дозволяє менеджерам програм здійснювати цілеспрямоване управління змістом, часом, ресурсами, якістю і фінансами проектів з урахуванням можливих змін у зовнішньому і внутрішньому середовищах виконання ПРАТ.

10. Побудовано модель прогнозування поведінки довгострокових планів ПРАТ, основану на прикладній теорії хаосу. Показано, що зміна умов у зовнішньому і внутрішньому середовищах ПРАТ можуть призвести до нестійкої поведінки програми. Отримано умови і виділено параметри, які призводять до нестійкої поведінки ПРАТ (близької до хаотичної) на основі нечітких рекурентних моделей Такагі-Сугено. Це дозволяє менеджерам програми завчасно виявити і спрогнозувати нестійку поведінку ПРАТ шляхом зміни управляючих впливів з метою мінімізації ризику.

11. Створено комп'ютерну систему управління проектами і програмами розвитку АТ, інструментарій якої складається з комплексу розроблених методів і моделей. Запропонована система дозволяє автоматизувати прийняття рішень щодо формування, аналізу і управління ПРАТ, окремих проектів і програм, що входять до її складу.

12. Практичне значення наукових результатів підтверджено їхнім впровадженням у ряді організацій, пов'язаних зі створенням АТ, а також у навчальний процес у Національному аерокосмічному університеті ім. М.Є. Жуковського “ХАІ”.

13. Розроблені моделі, методи та програмне забезпечення можуть бути використані при виконанні задач проектного аналізу, а також при управлінні проектами і програмами створення складної наукоємної техніки. Практичне використання результатів дисертаційної роботи дозволяє: підвищити ефективність виконуваних проектних дій, автоматизувати і цілеспрямовано управляти діями проектувальників, підвищити якість прийнятих рішень, знизити ризик приймальних рішень менеджерами програми на етапах формування і виконання проектів зі створення нової техніки, забезпечити якість виробів складної техніки.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Модели и методы ресурсного управления проектами / Емад А. Р., Илюшко В. М., Мелешенко С. Ю., Козелков С. В., Явтушенко А. Н. - К.: Нац. академия вооруж. сил Украины, 2004. - 524 с.

2. Sokolov Y.N., Ilushko V.M., Еmad A.R. Automatic Control System. - Amman, 2005. - 265 p.

3. Modern Integrated Technologies of Information Systems Design and Development / Ilushko V., Emad A., Sokolov A., Zaretskaya I. - Amman, 2005. - 404 p.

4. Компьютерные информационные технологии проектирования радиоэлектронной аппаратуры / В. Я. Жихарев, С. Ю. Мелешенко, А. Р. Емад, М. И. Луханин, В. И. Торчило. - Учеб. пособие. - Харьков: Нац. аэрокосм. ун-т “Харьк. авиац. ин-т”, 2003. - 113 с.

5. Бондарева Т.І., Емад А.Р. Оцінка впливу екологічних ризиків на ефективність с.-г. виробництва // Вісник Харківського державного технічного університету сільського господарства. - 2004. - № 27. - С. 198-200.

6. Мелешенко С.Ю., Емад А.Р., Марченко А.Н., Хилал М.Н.Х. Модели генерации алгоритмов в сложных проектах // Інформаційно-керуючі системи на залізничному транспорті. - 2004. - № 1(45). - С. 25-32.

7. Мелешенко С.Ю., Емад А.Р., Хилал М.Н.Х., Яровая О.В. Язык представления знаний в экспертных системах поддержки принятия решений в сложных проектах // Радіоелектронні і комп'ютерні системи. - 2003. - №4(4). - С. 151-163.

8. Мелешенко С.Ю., Емад А.Р., Марченко А.Н. Минимизация квазерегулярных структур алгоритмов сложных проектов // Радіоелектронні і комп'ютерні системи. - 2004. - № 1(5). - С. 57-63.

9. Агеев А.Е., Латкин М.А., Емад А.Р. Выбор методов управления рисками проекта // Радіоелектронні і комп'ютерні системи. - 2005. - № 4(12). - С. 88-91.

10. Sokolov A., Chervenko S., Yarovaya O., Emaid A. Backward internal mapping as the foundation of data coding algorithm based on chaotic recurrent fuzzy models // Радіоелектронні і комп'ютерні системи. - 2004. - № 2(6). - С. 32-36.

11. Федорович О.Е., Прохоров А.В., Головань К.В., Емад А.Р. Синтез интегрированных экспертных систем на основе гибридных моделей представления знаний в объектно-ориентированной базе // Радіоелектронні і комп'ютерні системи. - 2004. - № 4(8). - С. 98-104.

12. Emaid A. Chaotic behavior of Takagi-Sugeno recurrent models with lage-scale time delay // Радіоелектронні і комп'ютерні системи. - 2004. - № 3(7). - С. 127-131.

13. Латкин М.А., Бондарева Т.И., Емад А.Р. Идентификация проектных рисков на этапе планирования // Авиационно-космическая техника и технология. - 2003. - №8(43). - С. 56-59.

14. Латкин М.А., Бондарева Т.И., Емад А.Р. Формализация проектных рисков // Авиационно-космическая техника и технология. - 2004. - №3(11). - С. 69-72.

15. Соколов А.Ю., Емад А.Р., Яровая О.В. Исследование динамики рекурентных нечетких моделей Тагаки-Сугена // Вісник Харк. нац. ун-ту. Серія “Математичне моделювання. Інформаційні технології. Автоматизовані системи управління”. - 2003. - №605. - С. 132-139.

16. Емад А.Р., Федорович О.Е. Системная имитационная модель многоуровневого планирования государственной программы развития авиационной техники // Авиационно-космическая техника и технология. - 2005. - № 5(21). - С. 43-46.

17. Емад А.Р. Системное моделирование проектных действий по созданию авиационной техники // Радіоелектронні і комп'ютерні системи. - 2005. - № 3(11). - С. 82-85.

18. Емад А.Р. Системный подход для обоснования и выбора направлений развития авиационной техники // Радіоелектронні і комп'ютерні системи. - 2005. - № 2(10). - С. 140-146.

19. Латкин М.А., Бондарева Т.И., Емад А.Р. Структурирование проектных рисков // Открытые информационные и компьютерные интегрированные технологии. - Х.: Нац. аэрокосм. ун-т “Харьк. авиац. ин-т”, 2003. - Вып. 21. - С. 162-165.

20. Торчило В.Н., Емад А.Р., Махер Ниаф Х.Хилал Абстрактный синтез конечных автоматов Мили в алгебре квазерегулярных событий // Открытые информационные и компьютерные интегрированные технологии. - Х.: Нац. аэрокосм. ун-т “Харьк. авиац. ин-т”, 2003. - Вып. 21. - С. 185-191.

21. Мелешенко С.Ю., Емад А.Р., Махер Ниаф Х.Хилал Модели представивмости формальных языков в сложных проектах // Открытые информационные и компьютерные интегрированные технологии. - Х.: Нац. аэрокосм. ун-т “Харьк. авиац. ин-т”, 2004. - Вып. 22. - С. 153-165.

22. Мелешенко С.Ю., Емад А.Р., Шах Л.Г. Синтез магазинных автоматов и преобразователей // Открытые информационные и компьютерные интегрированные технологии. - Х.: Нац. аэрокосм. ун-т “Харьк. авиац. ин-т”, 2004. - Вып. 23. - С. 128-134.

23. Мелешенко С.Ю., Емад А.Р. Проектирование алгоритмов и программ для сложных проектов // Открытые информационные и компьютерные интегрированные технологии. - Х.: Нац. аэрокосм. ун-т “Харьк. авиац. ин-т”, 2004. - Вып. 24. - С. 305-312.

24. Емад А.Р. Методы управления подсистемами программы развития авиационной техники // Открытые информационные компьютерные технологии - Х.: Нац. аэрокосм. ун-т “Харьк. авиац. ин-т”, 2005. - Вып. 29. - С. 75-80.

25. Емад А.Р. Обобщенная модель организационного управления программой развития авиационной техники // Управління проектами та розвиток виробництва. - Луганськ: Східноукраїнський національний університет ім. Володимира Даля, 2005. - Вып. 3(15). - С. 89-95.

26. Emaid A.R. Large-scale aviation projects and programs, control and management // JAI Issue Amman, 2005. - P. 12-19.

27. Emaid A.R. Management of aviation project design risks // Nation Shield Magazine UAE, 2005. - P. 108-118.

28. Emaid A.R. Modeling business cycles in multi-project systems on the basis of indistinct recurrent systems // Al Defaiya Magazine, 2005. - P. 36-44.

29. Латкин М.А., Бондарева Т.И., Емад А.Р. Риски на этапе планирования проекта // Міжнародна науково-практична конференція ІКТМ'2003. - Х.: Нац. аэрокосм. ун-т “Харьк. авиац. ин-т”, 2003. - С. 211-212.

30. Латкин М.А., Емад А.Р. Проблемные вопросы в управлении проектами // Международная научно-практическая конференция “Современные технологи в менеджменте”. - Х.: Нац. аэрокосм. ун-т “Харьк. авиац. ин-т”, 2003. - С. 46-47.

31. Пигнастая В.С., Мелешенко С.Ю., Пищик Е.Н., Емад А.Р. Модель определения качества учетной политики предприятия // Материалы 11-й международной конференции по автоматическому управлению. - К.: Нац. ун-т пищевых технологий, 2004. - С. 63.

32. Пугачев А., Емад А.Р. Система поддержки принятия решений по принятию мер в чрезвычайных ситуациях // ІІІ Міжнародна науково-практична конференція “Проблеми розробки і провадження сучасних інформаційних технологій моніторингу навколишнього середовища та управління екологічною і інформаційною безпекою в регіонах”. - Х.: Нац. аэрокосм. ун-т “Харьк. авиац. ин-т”, 2004. - С. 21.

33. Емад А.Р., Илюшко В.М. Моделирование процессов управления содержанием программы развития авиации // IV Міжнародна науково-практична конференція “Сучасні технології управління екологічною і інформаційною безпекою територій”. - Х.: Нац. аэрокосм. ун-т “Харьк. авиац. ин-т”, 2005. - С. 17-18.

34. Илюшко В.М., Некрасов И.Б., Емад А.Р. Модель управления мультипроектом // III Международная научно-практическая конференция “Современные информационные технологии в экономике и управлении предприятиями, программами и проектами”. - Х.: Нац. аэрокосм. ун-т “Харьк. авиац. ин-т”, 2005. - С. 49.

35. Некрасов И.Б. Емад А.Р. Модель и метод управления мультипроектом // IV Міжнародна науково-практична конференція “Сучасні технології управління екологічною і інформаційною безпекою територій”. - Х.: Нац. аэрокосм. ун-т “Харьк. авиац. ин-т”, 2005. - С. 32-33.

Размещено на Allbest.ru