Применение информационных технологий на различных этапах жизненного цикла продукции

Введение

На сегодняшний день не существует таких сфер деятельности, в которых бы не применялись информационные технологии. Они позволяют добиться существенной экономии средств и времени, облегчить производственный и трудовой процесс, сократить количество наемных рабочих, отдав предпочтение нескольким специалистам в области информационных технологий [1].

Понятие и основные виды информационных технологий

Информационная технология — это процесс, который включает совокупность средств и методов сбора, обработки и передачи данных с целью получения информации нового качества о состоянии объекта для ее анализа человеком и принятия дальнейших решений [2].

С того момента, как люди начали применять в своих повседневных и рабочих делах персональные компьютеры и телекоммуникационные средства связи, начался совершенно новый этап развития информационных технологий в мире. Новая, или иными словами, модернизированная информационная технология представляет собой современные информационные технологии с удобным пользовательским интерфейсом, включающие в себя персональные компьютеры и телекоммуникационные средства. Она основывается на трех основных принципах:

1. Интерактивный (диалоговый) режим работы с компьютером.

Иными словами, режим взаимодействия, или диалоговый режим человека с персональным компьютером и программами. Это позволяет пользователю полностью управлять своей работой за компьютером: вводить данные, пересылать и копировать информацию, обрабатывать и хранить требуемые результаты работы. Примером может служить работа пользователя в стандартном текстовом редакторе. Он производит ввод текста с клавиатуры, а соответствующая программа синхронно это делает на экране, при этом можно добавлять или удалять текст, вставлять соответствующие знаки препинания, иными словами, редактировать текст до требуемого вида и объема. Также пользователь затем может сохранить или распечатать полученный в файле результат [3].

2. Интегрированность с другими программными продуктами.

Персональный компьютер теперь имеет возможность предоставить пользователю возможность быстро передавать весь объем требуемых данных без потерь между системами с возможностью дальнейшего их рассмотрения и редактирования. Иными словами, интеграция подразумевает под собой то, что сведения, которые человек вводит в одну систему, автоматически или по команде переносятся в другую. Продукт, в который пользователь вводит данные, принято называть источником. А получатель данных, соответственно, приемник. Человек может с помощью специальных команд скопировать необходимый материал несколько раз и отправить его другим пользователям одновременно, это значительно сокращает затраты на время и физический труд.

3. Гибкость процесса изменения данных и постановок задач.

Это способность системы подстраиваться под требуемые изменения [4]. Пользователь может очень легко и быстро осуществить изменения в необходимых файлах, если это требуется. Также современные компьютеры способны подстраиваться под изменения в окружающем мире, осуществлять обновления, тем самым пользователь может скачивать совершенно новые приложения и программы, которые совсем недавно были созданы и могут потребоваться ему в работе.

Важной частью информационных технологий является инструментарий. Он представляет собой один или несколько взаимосвязанных между собой программных продуктов для определенного типа компьютера, технология работы в котором позволяет пользователем достичь поставленных целей и задач [5].

Примерами инструментария могут служить следующие распространенные виды программных продуктов для персонального компьютера:

1. Текстовые редакторы (Microsoft Word, LibreOffice Writer, Google Документы).

2. Настольные издательские системы (Adobe PageMaker, TeX, Microsoft Publisher).

3. Электронные таблицы (Microsoft Excel, Gnumeric, Open Office Calc).

4. Системы управления базами данных (Paradox, FoxPro, MS Access).

5. Электронные записные книжки (OneNote, Evernote, Keep).

6. Электронные календари (Fantastical, Google Календарь, Shifts).

7. Информационные системы функционального назначения (финансовые, бухгалтерские, для маркетинга и прочие),

8. Экспертные системы (CLIPS, MYCIN, Microsoft Project и иные) и другие.

К основным видам информационных технологий относятся: информационная технология обработки данных, управления, автоматизированного офиса, поддержки принятия решений, экспертных систем [6] (Dorosinskiy, Zvereva, 2016).

Теперь поговорим о каждом из этих видов современных технологий поподробнее.

Начнем с информационных технологий обработки данных. Данный вид технологий используется чаще всего для решения задач по структурированию информации, например, когда необходимо подготовить отчет и презентацию по проделанной работе. С помощью этих технологий любой сотрудник может структурировать весь необходимый материал и информацию в одном или нескольких файлах, произвести быструю обработку всех накопившихся материалов, а также произвести все требуемы расчеты и операции быстро и с минимальными затратами на время, не выполняя одни и те же операции несколько раз.

Информационная технология управления в отличие от информационных технологий обработки данных предназначена для среды информационной системы управления, для информационного обслуживания сотрудников и различных предприятий, связанных с принятием управленческих решений, а также используется при худшей структурированности решаемых задач [7, 8] (Alabugin, Beregovaya, 2019; Tolochko, 2020). В данном случае информация представляет собой специальные управленческие отчеты или документации, содержащие в себе сведения о прошлом, настоящем и перспективном будущем соответствующего предприятия или организации.

Суть информационных технологий автоматизированного офиса в том, что они позволяют поддерживать и организовывать коммуникационные процессы между персоналом внутри той или иной организации, а также предоставляют возможность осуществлять коммуникации с внешней средой с помощью современных технологий, социальных сетей и специальных современных программ передачи информации [9] (Khlebnikov, 2016). Особенно они привлекательны для решения групповых проблем. Данные технологии не призваны заменять устоявшиеся средства коммуникации, такие как телефонные звонки, совещание, личные встречи. Они используются, например, если требуется осуществить связь и передать информацию между сотрудниками из разных филиалов, находящихся в разных городах или, может даже, странах. Они способствуют быстрому предоставлению информации друг другу даже на очень большом расстоянии, обеспечив качественную передачу сведений с минимальными затратами на время.

Информационная технология поддержки принятия решений предназначена для выработки управленческого решения, происходящей в результате итерационного процесса, в котором участвуют система поддержки принятия решений (вычислительное звено и объект управления) и человек (управляющее звено, задающее входные данные и оценивающее полученный результат).

В свою очередь, информационная технология экспертных систем основана на использовании искусственного интеллекта. Экспертные системы (ЭС) – это сложные программные комплексы, аккумулирующие знания специалистов в конкретных предметных областях и тиражирующие этот эмпирический опыт для консультаций менее квалифицированных пользователей [10]. Экспертные системы дают возможность менеджеру получать необходимую информацию для принятия решений по любым проблемам при наличии необходимой базы знаний. Экспертные системы дают возможность менеджерам получать консультации экспертов и специалистов в необходимой области по любым проблемам, о которых в этих системах накоплены знания. Тем самым любой менеджер может получить ответ на поставленный ему вопрос быстро, что позволит ему сделать в дальнейшем работу в срок.

Программное обеспечение (ПО) информационных технологий и его классификации

Существование и функционирование любого современного компьютера невозможно без соответствующих программ. Именно они делают так, что компьютер начинает выполнять поставленные задачи, от обычных вычислений до любой работы с разнообразными массивами.

Программное обеспечение – это совокупность программ, обеспечивающих функционирование компьютеров и решение с их помощью задач предметных областей [11].

Нынешние компьютеры одновременно могут выполнять значительное число разнообразных операций (вычисления, редактирование текста, составление графиков и многое другое), тем самым задействовав большое количество программных обеспечений с самым разным функционалом. Для того чтобы все работало грамотно и как требуется, все действует под влиянием операционной системы (ОС), которая должна поддерживать режим многозадачности. ОС берет на себя большую часть рутинных задач, давая пользователям возможность работать в режиме многозадачности. Поэтому становится возможным запускать одновременно от одной до множества программ.

Принято различать три разновидности программного обеспечения, которые устанавливаются на портативных компьютерах [12] (Groshev, 2010):

1. Прикладное. Данное программное обеспечение используется, когда необходимо выполнение определенных конкретно поставленных задач, например: построение графика (графический редактор), написание отчета (текстовый редактор), поиск информации на просторах интернета (интернет-браузеры), защита компьютера (антивирусные пакеты) и много другое. Данный тип очень обширен, так как программ для облегчения работы человека и сокращения затрат на время на сегодняшний день существует очень много.

2. Системное. По сути, это важная часть системы компьютера, которая отвечает за жизнь и работоспособность всего компьютера. К программам данного типа относятся программы, отвечающие за функционирование оперативной памяти, центрального процессора, видеокарты и многого другого, без чего компьютер не может. К таким программным обеспечениям можно отнести драйверы, операционные системы, языковые пакеты и многое другое.

3. Инструментальное. Данная категория программного обеспечения отвечает за отладку, переписывание и настройку программного кода компьютера, чтобы обеспечить связь между компьютером и человеком, например с помощью таких средств, как компиляторы, отладчики, переводчики высокого уровня, редакторы, интерпретаторы и другое. Были даже разработаны специальные системы, которые переводят обычную человеческую речь в двоичную, тем самым компьютер понимает, что от него требуется сделать. Именно из-за отличительной специфики применения данную разновидность программного обеспечения отнесли в отдельную категорию.

В зависимости от того, сколько человек будет иметь доступ к портативному компьютеру и сведениям, находящимся в нем, программное обеспечение разделяют на [13]:

1. Индивидуальное, подразумевающее собой, что доступ к сведениям и к компьютеру в целом будет исключительно у одного человека (пользователя), которому потребуется индивидуальный логин и пароль, чтобы ознакомиться с необходимыми сведениями на информационном устройстве.

2. Групповое. Обычно используется на предприятиях и в организациях для возможности предоставить материал нескольким сотрудникам или группе лиц для дальнейшей организации их работы с полученными сведениями.

3. Сетевое. В данном случае программы доступны всем пользователям, которым по сети предоставили соответствующие копии материала.

Для многих крупных и знаменитых компаний защищенность и надежность сведений играет ключевую роль, чтобы оставаться на лидирующих позициях рынка. Иначе потеря сведений грозит потерей репутации и прибыли в целом. Поэтому для работы выбирают наилучшие антивирусы, которые способны защитить информацию на компьютере в случае взлома. В зависимости от того, насколько секретна информация по разрабатываемому изделию или проекту, руководство компании решает, в какой степени секретности доступа сведения по данной работе:

1. Свободный доступ. Сведения по поставщикам, этапам реализации, ценовой категории и в целом по жизненному циклу продукции расположены в свободном доступе, так, что каждый может с ними ознакомиться.

2. Ограниченный доступ. В данном случае к файлам и информации возможен доступ только лица с определенной должностью или другим показателем.

3. Индивидуальный доступ. Информация находится в закрытом доступе, и только конкретные личности могут ее просматривать, либо сотрудники организации, либо даже исключительно руководители отделов и начальство.

Понятие «жизненный цикл продукции» и его основные этапы и их связь с информационными технологиями

Жизненный цикл (ЖЦ) продукции представляет собой совокупность процессов, осуществляемых от момента выявления потребностей общества в этой продукции до момента удовлетворения этих потребностей [16, 17] (Podolskiy, 2020). На каждом этапе жизненного цикла участники стараются добиться поставленных целей и установок с максимальной эффективностью, минимальными временными и финансовыми затратами. Информационные технологии являются неотъемлемой частью каждого этапа ЖЦ.

Выделяют следующие этапы жизненного цикла продукции [15]:

1. Маркетинговые исследования и изучение рынка.

На данном этапе предполагается выявление требований потребителей к продукции [16]. Именно благодаря информационным технологиям на данном этапе осуществляется максимально быстрое изучение потребностей рынка с целью целесообразности определения конкурентноспособного продукта и выдача задания отделу проектирования в виде возможно более точных технических условий на продукцию.

Во время маркетинговых исследований активно используются возможности интернет-ресурсов, а также прикладные программные обеспечения, такие как «БЭСТ-Маркетинг», Marketing Expert, система CRM и другие. Например, «БЭСТ-Маркетинг» представляет собой программу для персонального компьютера, которая позволит менеджеру быстро, эффективно и просто оценить рынок, конкурентов, возможность размещения продукта на рынок, рациональность его создания, а также финансовую составляющую [18]. При введении информации компьютер преобразует качественные данные в количественные, что позволяет осуществлять необходимые расчеты, например, с помощью встроенных в программу методик: SWOT-анализ, метод 4Р, матрица Анзоффа.

Также существует известная система CRM (Customer Relationship Management). Она является прикладным программным обеспечением, ориентированным на автоматизацию функций управления отношениями и стратегий коммуникации с клиентами и поставщиками. К ней прибегают, если организации требуется повысить уровень продаж, оптимизировать маркетинг, улучшить обслуживание клиентов и в целом произвести анализ дальнейших результатов, связанных с реализацией новой продукции.

2. Проектирование и разработка требуемого продукта.

Осуществляется перевод требований технических условий на язык чертежей и инструкций для изготовления продукции [19, 20] (Nadtochiy, Gorelova, 2019). Современные технологии дают возможность на данном этапе дополнить свою разработку, взяв необходимый материал и информацию, включая даже по уже существующим вариантам моделей товаров, тем самым это поспособствует сокращению расходов по времени и по финансовой части.

Например, проектирование и разработка сложной техники в таких отраслях, как авиастроение, автомобилестроение, осуществляется с помощью системы автоматизированного проектирования (САПР) [21, 22] (Kodakov, 2007; Aslanzade, 2019). В зависимости от цели использования САПР состоит из следующих составляющих:

1. Computer Aided Engineering (CAE) осуществляет автоматически проектировочные расчеты, инженерный анализ и аналитические процессы, связанные с разрабатываемой продукцией.

2. Computer Aided Design(CAD) отвечает за проектирование и создание чертежей с возможностью их редактирования и предоставления другим пользователям.

3. Computer Aided Manufacturing (CAM) помогает проводить подготовку производства и управление всей системой.

Для решения проблем совместного функционирования вышеперечисленных компонентов были разработаны системы управления проектными данными PDM (Product Data Management). Они либо входят в состав модулей конкретной САПР, либо используются как самостоятельные и могут работать совместно с разными САПР.

3. Планирование и разработка процессов.

Осуществляется планирование производственной цепочки и формируется кооперация. С помощью информационных технологий осуществляется подбор предприятий, структур, возможностей, которые смогут в дальнейшем реализовать все необходимые процессы и требования для производства продукта качественно, своевременно и с конкурентноспособной ценой.

Одно из новейших программных обеспечений, которое способно помочь менеджеру с организацией и разработкой процессов производства, – это GanttPRO. Оно представляет собой программу для планирования производства онлайн с возможностью разделения производственных процессов на группы и подзадачи, учитывая длительность и зависимость между ними. Данная программа способна значительно сократить затраты на время планирования, упростить разработку процессов и обеспечить сохранность полученных результатов.

4. Закупка сырья, материалов, комплектующих.

Прежде чем начать производство новой продукции, необходимо приобрести исходное сырье и материалы, вследствие этого с помощью современных технологий осуществляется проведение маркетингового исследования по критерию «цена-качество» с обязательной своевременной поставкой.

Создание новой продукции невозможно без требующихся для ее реализации сырья и ресурсов, которые, в свою очередь, предоставляют выбранные поставщики. Сократить затраты на реализацию, их поиск помогают не только возможности интернета, но и, например, система-программа, отвечающая за управление цепочками, – Supply Chain Management (SCM). Главной задачей данной системы является определение каналов коммуникаций, по которым организация или предприятие будет реализовать взаимодействие с потребителями и поставщиками. С ее помощью возможно создать постоянное и долгосрочное сотрудничество с поставщиками.

5. Производство или обслуживание

Производство и предоставление услуг можно начать после того, как разработаны технологические процессы и закуплены необходимые материалы и комплектующие. Информационные технологии осуществляют контроль кооперации, обеспечивающий максимальный процесс работы и в результате появление разрабатываемой продукции или услуги.

Процесс производства поддерживается такими системами, как автоматизированная система управления предприятием (АСУП) и управления технологическими процессами (АСУТП). Рассмотрим данные системы поподробнее.

Начнем с автоматизированной системы управления предприятием. Она, по сути, представляет собой набор средств и действий (технических, программных и других), ориентированный на решение задач планирования и управления различными видами деятельности организации, в том числе и производства. К ней принято относить систему планирования и управления предприятием ERP (Enterprise Resource Planning), планирования производства и требований к материалам MRP-2 (Manufacturing Requirement Planning) и упомянутая выше Supply Chain Management (SCM) [23]. Именно их использование позволяет добиться эффективного и успешного процесса производства продукции. Основной системой из перечисленных, связанной непосредственно с бизнес-функциями производства, является MRP-2. Она задает принципы детального планирования производства организации, включает учет заказов, планирование загрузки производственных мощностей, планирование потребности во всех ресурсах производства от материалов до персонала, планирование производственных затрат и многое другое.

Если рассматривать автоматизированную систему управления технологическими процессами (АСУТП), то в ее состав входят системы:

· SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition). SCADA представляет собой используемый во всех отраслях хозяйства программный пакет, ориентированный на сбор, обработку информации (иными словами, диспетчерские функции) о состоянии оборудования, изделия и технологических процессах в режиме реального времени. Также существуют интегрированные SCADA-системы, которые комплектуются дополнительным программными обеспечениями с целью программирования промышленных контроллеров;

· CNC (Computer Numerical Control), также их называют встроенными компьютерными системами. Ее работа основана на работе промышленных компьютеров (контроллеров), которые, в свою очередь, являются составными частями технологического оборудования с числовым программным управлением;

· противоаварийной защиты (ESD);

· распределенные системы управления (DCS) и другие.

6. Проверка.

Этап проверки состоит в том, что организация должна осуществлять проверку и контроль качества выполнения технологических процессов и продукции как после завершения производства, так и в промежуточных точках. Весь этот объем работы современные технологии позволяют произвести максимально продуктивно и в кратчайшие сроки, сохраняя полученные результаты.

7. Упаковка и хранение.

Упаковка и хранение предусматривают, что организация обязана управлять качеством продукции после завершения производственных процессов, в том числе в ходе процессов консервации, упаковки и хранения. Информационные технологии помогают на данном этапе хранить и передавать информацию о полученном товаре, а также найти место для его хранения и в результате разместить его на складах.

8. Реализация, продажа и распределение продукции.

Реализация и распределение продукции требуют от организации соответствующего управления качеством продукции [24, 25] (Feklistov, 2020; Trofimova, 2009). При отсутствии конкретного заказчика с помощью современных технологий и рекламы товар выводится и прорывается на свободный рынок с целью стать лучшим и конкурентоспособным, но при этом есть риски для вложенных средств. В случае же наличия конкретного заказчика с помощью информационных технологий осуществляется формирование кооперации для дальнейшей поставки продукции заказчику.

9. Монтаж и наладка (если требуется).

Монтаж и ввод в эксплуатацию предусматривает, что организация, если это необходимо, должна предоставить помощь потребителям при проведении монтажных работ и при вводе сложной продукции в эксплуатацию или снабдить потребителя инструкциями по проведению таких работ.

10. Техническая поддержка и обслуживание (если требуется).

Потребитель должен иметь возможность получить от изготовителя необходимую помощь после ввода продукции в эксплуатацию, в этом помогают информационные технологии, помогая осуществлять коммуникации с клиентами и с производителями и предоставляя им всю необходимую информацию в доступном формате [26] (Titorenko, 2010).

Функции обучения обслуживающего персонала осуществляются организациями благодаря интерактивным электронным техническим руководствам IETM (Interactive Electronic Technical Manuals). Благодаря им выполняются диагностические операции, поиск отказавших и сломавшихся окончательно компонентов, заказ дополнительных запасных деталей и некоторые другие операции на этапе технической поддержки и эксплуатации систем [27, 28] (Dobrolezha, Gromovenko, 2020; Yasinskiy, 2019).

11. Эксплуатация по назначению (употребление).

Данная стадия подразумевает под собой, что созданная продукция уже используется по назначению заказчиком или покупателями на рынке.

12. Послепродажная деятельность (если требуется).

Представляет собой набор действий, таких как сбор и обработка сведений о работе и состоянии проданной продукции, информация необходимы для анализа прибыльности созданной продукции, а также возможной в дальнейшем ее модернизации с целью реализации нового проекта на рынке.

13. Утилизация и переработка (если требуется).

Утилизация является очень важным этапом жизненного цикла продукции. На данном этапе информационные технологии необходимы для нахождения специалистов и компании, которые это осуществят, а также возможна реализация продажи комплектующих и переработка материалов продукта.

На всех перечисленных выше этапах персоналом производится управление колоссальным объемом информационных данных, помощь в этом возлагается на систему PLM (Product Lifecycle Management). Именно эта система позволяет грамотно управлять информацией на всех этапах, обеспечивает сохранность полученных результатов и имеет возможность взаимодействовать с системами других предприятий. Следует отметить, что PLM-система расшифровывается двояко: либо как интегрированная совокупность автоматизированных систем CAE/CAD/CAM/PDM и ERP/CRM/SCM, либо как совокупность только средств информационной поддержки изделия и интегрирования автоматизированных систем предприятия [29] (Borkova, Gorelchanik, Gorelchanik, 2019).

Заключение

В рамках данной статьи было рассмотрено применение информационных технологий на различных этапах жизненного цикла продукции. Умение их применять в своей деятельности становится одним из основных компонентов профессиональной подготовки любого специалиста, а также неотъемлемой частью жизненного цикла любой продукции. Они становятся своеобразным катализатором распространения передового управленческого опыта и современных технологий менеджмента, поэтому значение информационных технологий для современного человека весьма велико.