Design management är en organisatorisk och teknisk verksamhet som inom ramen för uppdraget möjliggör bästa möjliga utveckling av designdokumentation för nya produkter [1] .
Varje företags arbete består av en konstant lösning av olika produktionsproblem [ 2] . Ofta kallas ansvariga inomproduktionsuppgifter och uppgifter för utveckling av komplexa vetenskapliga och tekniska produkter projekt. Projektets produkter kan vara företagets produkter (resultaten av vetenskaplig forskning och marknadsföring, design och teknisk dokumentation för en ny produkt, programvara etc., utvecklad för kunden) och lösningen av interna produktionsproblem (förbättra produkternas kvalitet och arbetsorganisationens effektivitet, optimering av finansiella flöden, etc.).
Ett projekt är arbeten, planer, aktiviteter och andra uppgifter som syftar till att skapa en ny produkt ( enheter , verk , tjänster ). Genomförandet av ett projekt utgör en projektaktivitet .
När det gäller utvecklingen av designdokumentation inkluderar projektaktiviteterna:
Design kännetecknas av en praktisk inriktning och personligt ansvar för de resultat som uppnås och överförs till kunden. Ett annat kännetecken för designen är det faktum att som regel inte en speciell tjänsteman (chef) fungerar som chef för projektarbetet, utan en teknisk specialist - chefen för arbetet eller projektet. Han ansvarar för att fatta slutgiltiga beslut i enskilda skeden och genom hela arbetet. Han väljer och arrangerar även personal, ansvarar för fördelningen av medel.
I enlighet med civillagen är design en av de typer av kontraktsarbete , vars resultat är en produkt (projekt), det vill säga en uppsättning dokumentation för en annan produkt ( designobjekt , det vill säga en materialanordning, eller utförandet av arbete eller tillhandahållandet av en tjänst).
Deltagarna i dessa arbeten är indelade i konsumenter ( kunder av designarbeten) och leverantörer ( utförare av dessa arbeten, entreprenörer). Den som ansvarar för att utveckla ett projekt kallas för designer eller utvecklare. Om produkterna är skapade för egen konsumtion är det möjligt att kombinera kunden och entreprenören i en person. Leverantören, såväl som konsumenten av produkter, kan vara en organisation (juridisk person) eller en specifik person (enskild person).
Det finns en annan deltagare i arbetet - staten, som har skapat ett system med åtgärder för att skydda konsumenten genom kontroll, licensiering och utfärdande av regulatorisk dokumentation, inklusive de som reglerar projektverksamhet.
Design är en komplex process som inte bara är förknippad med sökandet efter originella lösningar och idéer, utan också med design och godkännande av resultaten, utvärdering av deras effektivitet, förmågan att fördela arbete mellan utförare och hantera det, etc. Detta är en lång process som omfattar steg från förberedelsedesignuppdrag till att testa prototyper.
En grupp människor är alltid involverade i designprocessen, så effektiviteten i arbetet beror också i hög grad på hur fullt hänsyn tas till de anställdas egenskaper, interaktionen mellan deltagarna (parterna) i designen är korrekt organiserad och team av artister väljs ut och det hanteras skickligt.
Allt detta tyder på att designen ska hanteras professionellt, det vill säga att den ska inkludera både sökandet efter en originell lösning och organisationen av designarbetet (ledning av anställda och arbete), det vill säga det är värt att prata inte bara om design, utan om design management .
"Design management", som "design", har samma aktivitetsmål (skapande av en uppsättning dokumentation), samma objekt (produkt i form av en enhet, arbete, tjänst), men för att uppnå målet innebär det ytterligare medel och metoder.
Företagsledningssystemet inkluderar allmänna system ( projektledning , marknadsföring , kvalitetsledningssystem ) och specialiserade (produktionsledning, personal , ekonomi , etc.). För att effektivt kunna använda företagets vetenskapliga och tekniska resurser och uppfylla avtalsenliga skyldigheter gentemot kunden, bör detta system även innefatta designhantering.
Å andra sidan, eftersom uppgifterna att hitta nya lösningar (det vill säga designproblem) alltid uppstår vid lösning av olika kontrollproblem, är kunskap om designmetodiken grunden för framgångsrik verksamhet inom dessa områden.
Det finns design av tekniska apparater, social design, mjukvarudesign och andra typer av designarbeten. De skiljer sig åt i de typer av objekt som utvecklas, historiska tillvägagångssätt, etc. Så mjukvarudesign har länge betraktats som en del av projektledning, aktivt med modern terminologi och teknik [3] .
Informationen nedan kommer i första hand att avse design av tekniska anordningar (klassisk design).
Design management har sin egen metodik , som inkluderar principer och struktur för aktiviteter, metoder och metoder etc.
Moderna produkter ( byggnader , maskiner , mjukvarusystem, etc.) kännetecknas inte bara av komplexitet, utan också av en märkbar påverkan på samhället och miljön, svårighetsgraden av konsekvenserna av olyckor på grund av konstruktions- och driftfel, hög kvalitet och pris krav, reduktionsdatum för nya produkter. När du skapar sådana objekt måste de redan betraktas som ett system , det vill säga ett komplex av sammankopplade interna element med en viss struktur, ett brett utbud av egenskaper och en mängd olika interna och externa anslutningar. Design bör baseras på en noggrann gemensam övervägande av designobjektet och designprocessen, som i sin tur inkluderar ett antal viktiga delar, som visas i fig. 1.
Det mest effektiva tillvägagångssättet för designhantering i moderna förhållanden är ett systematiskt tillvägagångssätt . Det kan ännu inte hävdas att den fullständiga sammansättningen och innehållet i dess principer är kända, men i förhållande till projektverksamheten kan de viktigaste av dem formuleras:
Olika metoder används i designprocessen . Först och främst är dessa heuristiska , experimentella och formaliserade metoder.
Heuristiska metoder arbetar med begrepp och kategorier (abstrakt, abstrakt). Formaliserad - av specifika parametrar eller deras grupper. Experimentella - fysiska (verkliga) föremål och processer och deras egenskaper.
Bland de heuristiska metoderna noterar vi följande universella metoder:
Bland de formaliserade metoderna framhävs optimala designmetoder , som fungerar som grunden för att välja den bästa och därför konkurrenskraftiga lösningen, låter dig på ett rimligt sätt bevisa riktigheten och effektiviteten av de erhållna resultaten och övertygande presentera dem för kunden.
Urvalsresultaten beror på de optimeringskriterier som antagits i projektet . De bestämmer den slutliga formen av systemet som designas, och deras korrekta tilldelning undviker slumpmässiga och ineffektiva resultat (även om dessa resultat kan erhållas på grundval av upprepade testade och allmänt accepterade metoder). Ett par kriterier används ofta, så kallade "pris-kvalitet", det vill säga ekonomi-effektivitet.
För att öka tillförlitligheten av subjektiva slutsatser föreslås olika metoder, mestadels baserade på expertbedömningar . Ganska enkel och vanlig är metoden för binära jämförelser . Metoden bygger på att det är lättare att jämföra två alternativ och välja det föredragna än att jämföra tre eller flera alternativ samtidigt.
Även om objektet för design är produkter i form av en enhet, arbete, tjänst, i verkligheten, i designprocessen, utförs arbete med deras modeller, vars form gradvis förfinas från initiala verbala beskrivningar till prototyper. Och designresultatet - designdokumentation, är också en av de typer av modeller ( ritningar , polygonal modell , informationsmodell ), mellanliggande på vägen till att skapa en produkt.
För att förenkla processen att studera verkliga enheter och processer urskiljs fyra nivåer av deras modeller, som skiljer sig åt i antalet och graden av betydelse för de egenskaper och parametrar som beaktas. Dessa är funktionella , grundläggande , strukturella och parametriska modeller.
Som ett resultat av att lösa designproblemet sker en övergång från en modell till en annan (funktionell - grundläggande - strukturell - parametrisk). Typen av modell är också förknippad med ett visst skede av projektarbete, vars passage är obligatorisk, eftersom det förenklar utvecklingsprocessen, fördelning av arbetet och kontroll över deras genomförande.
Om vi tar som 1 kostnaden för att korrigera ett konstruktionsfel som upptäckts efter slutförandet av konstruktionen och som gjordes vid beräkningsstadiet av parametrarna (parametrisk syntes), så ökar kostnaden för att korrigera det med cirka 10, 100 och 1000 gånger om fel gjordes, respektive, i stadierna av syntesen av strukturen, funktionsprincipen , förberedelse av tekniska specifikationer.Design som en ändamålsenlig verksamhet har en viss struktur.
Strukturen för projektaktiviteter är en målmedveten sekvens av procedurer som bygger på samspelet mellan deltagarna i projektprocessen. Strukturen anger kontrollalgoritmen (planen) som leder till uppnåendet av designmålen och är en modell för att hantera designprocessen [5] .
På fig. 2 visar strukturen för projektverksamheten. Den visar ett hierarkiskt kontrollsystem, enligt vilket åtgärder i efterföljande steg ställs in av resultaten från de föregående stegen.
Slutförande av arbete för varje steg fungerar som de viktigaste kontrollpunkterna, där resultaten är visuellt och i en relativt färdig form. Detta gör att du kan avge ett motiverat yttrande om ytterligare åtgärder för att genomföra projektet.
På grund av ofullständigheten i den initiala kunskapen om objektet är designprocessen iterativ , vilket återspeglas i fig. 2 av prickade pilar för omvänd rörelse. Å andra sidan låter feedback dig snabbt utvärdera de valda modellerna och lösningsmetoderna och påverka effektiviteten i förvaltningen.
Vid varje designsteg utförs följande procedurer:
Den initiala uppgiften utfärdas av kunden. De främsta skälen som tvingar honom att vända sig till utvecklaren är kundens brist på relevant specialkunskap eller begränsade resurser (brist på tid för att lösa problemet, erforderligt antal personer, utrustning).
Uppgiften kan vara tydligt definierad, till exempel när allt arbete utförs av en person, eller det är utfärdat av en auktoritativ specialist, eller inte kan ifrågasättas (myndighetsbeslut). Men oftare är det formulerat i allmänna termer på språket för en icke-specialistkonsument, långt ifrån utvecklarens språk och domäntermer, och är inte alltid tekniskt tydligt och uttömmande. Osäkra krav orsakar osäkerhet bland alla deltagare i arbetet, eftersom de tillåter olika tolkningar av kraven och inte kommer att tillåta en objektiv bedömning av kvaliteten på den utvecklade produkten. Dessutom måste utvecklaren förstå att kunden kanske inte känner till (eller delvis känner till) de särskilda kraven, vilket inte befriar utvecklaren från ansvaret och skyldigheten att följa tillsynsmyndigheternas krav, oavsett deras närvaro i uppgiften. Således är en del av projektaktiviteten inte bara kundens ansvar, utan även utvecklarens (utföraren) ansvar för att sätta upp målen för projektet och användbarheten av dess resultat.
Lösningen av alla problem börjar med insamling och förfining av de ursprungliga uppgifterna. Vanligtvis sätter kunden målet (som han förstår det) och resursbegränsningar (tid, pengar).
Nästa obligatoriska steg är förståelsen och analysen av information, som först och främst består i att översätta kraven till ämnesområdets språk, formulera uppgiften så fullständigt och kompetent som möjligt, i att underbygga behovet av att lösa den, att är att formulera uppdragsbeskrivningen (TOR). Entreprenören utför det i nära kontakt med beställaren.
Den osäkerhet som är inneboende i TK gör det nödvändigt att gå igenom stadierna flera gånger, iterativt, från en mer allmän problemformulering till dess detaljerade studie.
Att upprätta en teknisk specifikation är en komplex och ansvarsfull uppgift: många data är ännu inte kända, men hur uppgiften kommer att ställas kan göra efterföljande design lättare eller svårare. Experter tror att en kompetent teknisk specifikation är mer än 50% av framgången för att lösa ett problem, och tiden som läggs på att förbereda tekniska specifikationer är en av de bästa investeringarna som ett företag kan göra under designperioden. Det är inte för inte som utarbetandet av tekniska specifikationer anförtros till ledande specialister - chefsdesigners, projekt- och arbetsledare, etc.
Å andra sidan är det värt att ta hänsyn till Lee Iacoccas ord : "... problemet är att du studerade vid Harvard, där det slogs in i ditt huvud att du inte kan vidta några åtgärder förrän du har samlat alla fakta. Du har 95 % av informationen och för att samla in de saknade 5 % behöver du ytterligare sex månader. Under denna tid kommer alla fakta att bli föråldrade, eftersom marknaden utvecklas mycket snabbare. Det viktigaste i livet är att göra allt i tid. … huvuduppgiften är att samla alla viktiga fakta och synpunkter som är tillgängliga för dig. Men någon gång måste du börja agera beslutsamt. För det första för att även det bästa beslutet visar sig vara fel om det tas för sent. För det andra, eftersom det i de flesta fall inte finns något sådant som absolut säkerhet. Du kommer aldrig att kunna samla in all information till 100 %. Tyvärr kommer livet inte att vänta tills du utvärderar alla möjliga felräkningar och förluster. Ibland måste man bara gå framåt på måfå och rätta till misstag på vägen. [7]Som ett resultat bör TOR inkludera en lista över designmål och en lista med krav:
Precis som designprocessen är kravhanteringen också föremål för ledningen. Dessa rutiner är väletablerade i hanteringen av programvarukrav .
Det bör noteras att data som ges i villkoret är nominella parametrar , men det skulle vara mer korrekt att ge de normaliserade värdena för dessa parametrar, inställda av de maximalt tillåtna värdena (till exempel är produktens massa 9,8 ... 10,1 kg). Det vill säga vad som anses vara villkor är i praktiken restriktioner i form av bilaterala ojämlikheter. Områdesbredden är en konsekvens av toleransen för denna parameter.
För att specificera de mål och krav som inte är tydligt eller kvalitativt satta används nedbrytningsmetoden.
En funktion är ett mål, en fysisk (eller annan) princip är grunden för att uppnå det. Uppgiften att syntetisera funktionsprincipen är att hitta de grundläggande bestämmelser, fysiska, sociala, etc. effekter som kommer att ligga till grund för den framtida produktens funktion. Det kan vara grundläggande normer, grundläggande lagar och regler, deras speciella fall eller konsekvenser. Arbetet bedrivs med grundmodeller och deras grafiska framställning - blockdiagram. Resultatet av steget kommer att vara ett schematiskt ( funktionellt-fysiskt ) schema för enheten som utvecklas, och ett som bäst uppfyller kraven i TOR.
Detta steg motsvarar det sista steget av TOR och steget i det tekniska förslaget för designstrukturen i enlighet med GOST 2.103. [åtta]
Originaliteten hos det funktionell-fysiska schemat är grunden för patenterbarheten av den hittade tekniska lösningen (som regel är detta en metod). Å andra sidan gör patentforskning [9] det möjligt att fastställa patentrenheten för den erhållna lösningen och bekräfta frånvaron av äganderätt till den.
Typen och sammansättningen av det funktionell-fysiska schemat gör att du kan välja delsystem och börja fördelningen av arbetet mellan co-executors (smala specialister).
Vid syntesstadiet av driftprincipen utökas parametrarna för den designade enheten. I grund och botten karaktäriserar de dess fysiska, kemiska, etc. väsen. De är fortfarande inte tillräckligt för att ge en fullständig och korrekt bild av enhetens beteende i verkliga förhållanden och välja den föredragna driftprincipen. Det blir dock möjligt att göra en preliminär bedömning av tillgången på en energikälla och dess erforderliga kapacitet, typ av produktion och annan information.
Utvärdering av handlingsprincipen efter antalet använda effekter är inte alltid korrekt. Så driften av en glödlampa är baserad på två fysiska effekter, och lysrör är i storleksordningen 5, även om den senare används allt oftare.I stadiet av struktursyntes, baserat på den valda operationsprincipen, skapas varianter av den initiala grafiska representationen av enheten - strukturer, diagram, algoritmer, förenklade skisser. Byggprocessen börjar . Parametrar dyker upp som kännetecknar enhetens grundläggande geometri, förslag på standard och färdiga (köpta) enheter och sammanställningar samt möjliga leverantörer. I enlighet med GOST 2.103 inkluderar detta steg steget med preliminär design.
Syntesen av strukturer, även inom samma funktionell-fysiska schema, gör det möjligt att erhålla ett betydande antal konstruktiva lösningar och är ett viktigt medel för att uppnå höga egenskaper hos de designade enheterna. Syntesen av strukturer är ett stadium som är svårt att formalisera. Det är nära relaterat till heuristiska procedurer och är huvudområdet för uppfinningsrikedom.
Den syntetiserade strukturen måste kontrolleras för patentrenhet. Och om det utvecklade blockschemat visar sig vara original, indikerar detta designens patenterbarhet på enhetsnivå.
Efter syntesen av varianter av strukturer fortsätter de till valet av den bästa. Men ofullständigheten i de tillgängliga uppgifterna i detta skede och ofullständigheten i de strukturella optimeringsmetoderna tillåter oss inte att otvetydigt ange det bästa alternativet. Valet av den bästa strukturen reduceras till sökandet efter en rationell, och slutsatserna är av rekommenderande och utvärderande karaktär. Rangordningen av strukturer enligt de egenskaper som övervägs används i stor utsträckning, och slutsatsen görs på grundval av driftserfarenhet av produkter med liknande strukturer.
Den valda strukturen fungerar som grund för att skapa ett diagram eller en skiss av enheten som utvecklas, vilket gör att den kan representeras bättre, underlättar valet och konstruktionen av en designmodell (designmodell). En grafisk bild är nödvändig när man diskuterar utvecklingen med andra människor (för bekvämlighet och klarhet i uppfattningen) eller fixar och arkiverar resultaten av arbetet. I enkla och uppenbara fall (till exempel för typiska strukturer) analyseras varianterna av scheman i sinnet och fortsätter omedelbart till beräkningarna och ritningen av strukturen.
På grundval av de erhållna designschemana, i skedet av parametrisk syntes, bestäms den specifika typen och egenskaperna hos enheten som designas, en numerisk lösning av designproblemet hittas, detaljerad dokumentation eller beskrivning av enheten, ritningar av produkten och dess delar skapas. Detta steg motsvarar stegen i teknisk och arbetsdesign.
Den numeriska lösningen är förknippad med beräkningsmodeller. Det kan vara välkända modeller (normativa beräkningsmetoder och färdig programvara med väletablerade lösningsalgoritmer) eller utvecklade i relation till ett specifikt problem. Att utföra tekniska beräkningar är den mest formaliserade delen av projektaktiviteten.
Efter att ha bestämt enhetens parametrar blir det möjligt att kontrollera de tidigare gjorda antagandena (till exempel om dimensioner och vikt på enheten och dess delar, vilket påverkar de faktiska värdena för de mekaniska egenskaperna, valet av designkoefficienter , etc.) och, vid stora avvikelser, förtydliga de ursprungliga uppgifterna och upprepa beräkningarna. Det blir också möjligt att kontrollera konsistensen av huvudparametrarna för enhetens delsystem, såsom prestanda (till exempel effektvärden med hänsyn till effektivitet), graden av tillförlitlighet (det är önskvärt att delsystemen har samma tillförlitlighet) och andra.
Varje parameter som anges i konstruktionsdokumentationen är känd med viss noggrannhet och kännetecknas av dess gränsvärden och distributionslagstiftning. Att representera parametrar som ett specifikt tal ( nominellt värde ) introducerar osäkerhet i beräkningen och bör därför göras rimligt. Till exempel beräkning enligt medel- eller gränsvärden, i "säkerhetsmarginalen".
I sin tur bestäms noggrannheten hos beräkningsresultaten av noggrannheten hos de initiala parametrarna och noggrannheten hos den valda modellen och metoden för att lösa problemet. Omvänt bör noggrannheten hos den valda modellen och lösningsmetoden ge den erforderliga noggrannheten av resultaten.
Studien av designalternativ vid varje arbetscykel slutar med antagandet av ett av följande beslut:
När designen är färdig, rekommenderas det att återigen analysera den resulterande lösningen, särskilt för möjligheten att maximera graden av enhetlighet , standardisering , kontinuitet och tillverkningsbarhet. Den mest effektiva metoden för att förbättra lösningen är den funktionella kostnadsanalysen (FCA).
I vissa fall (en viktig uppgift, höga krav på en lösning), efter avslutat arbete, genomförs en granskning av projektet: intern eller extern (oberoende). Acceptans av arbete formaliseras genom handlingar, och inte bara kvaliteten på utvecklingsresultatet kontrolleras, utan också fullständigheten i dokumentationen.
Arbetscykeln fullbordas av steget som summerar projektverksamheten - certifiering . Dess syfte är att bestämma kvalitetsnivån för den skapade produkten och bekräfta dess överensstämmelse med kraven i de länder där dess efterföljande implementering förväntas. Behovet av att peka ut detta stadium som ett oberoende beror på det faktum att för närvarande export av produkter eller försäljning av dem inom landet i många fall är oacceptabelt utan ett kvalitetscertifikat.
Engineering management är en gren av design management och en vetenskaplig disciplin som studerar och tillämpar ingenjörsprinciper i planering och driftledning av industrin, såväl som i produktionen. Engineering management kombinerar ledningsmässiga, tekniska, vetenskapliga, ekonomiska och juridiska delar.
Det är en specifik form av design management som är nödvändig för framgångsrik ledning av enskilda projekt, företag och människor inom områdena tillverkning, industriell design, konstruktion, informations- och kommunikationsteknik, trafik eller internationell handel.
Termen "ingenjörsledning" används ibland som en synonym för designledning.
Historeografer tror att den äldsta avdelningen för ingenjörsledning är avdelningen vid Stevens Institute of Technology (New Jersey). 1908 grundades School of Engineering Management. Senare dök kandidatexamen i ingenjörsledning upp i Europa. 1959 började Drexel University också ett program för att studera ingenjörsledning. Missouri University of Science and Technology (tidigare University of Missouri-Roll) grundade Department of Engineering Management 1967. Det italienska universitetssystemet för ingenjörsledning växte fram i början av 2000-talet. Utbildningen är 5 år: 3 år för kandidatexamen och 2 år för magisterexamen.
Tyskland har studerat ingenjörsledning sedan 1927 i Berlin. Intressant nog, på universiteten och ingenjörsskolorna i DDR skapades en liknande studiekurs som ingenjörsekonomi. Istanbuls tekniska universitet har haft avdelningar för Engineering Management (Design Management) sedan 1982. I Storbritannien dök en sådan lärostol upp vid University of Warwick 1980. I Ryssland har ingenjörsledningsprogrammet varit tillgängligt sedan 2014 och erbjuder kandidat- och masterexamen. I Frankrike dök den upp 2018 och erbjuder en magisterexamen och 4-5 års studier. I de flesta europeiska länder är masterprogram för utbildning av ingenjörsledningsspecialister utformade för två års studier.
I linje med kraven på den snabba utvecklingen av vetenskap och teknik har ingenjörsledning nått en akademisk nivå under åren. Sökande till magisterexamen måste ha en kandidatexamen inom kompatibla områden som datavetenskap och matematik. Masterprogram ger teknisk kunskap, så de representerar en balans mellan akademiska, vetenskapliga, professionellt tillämpade och teoretiska och metodiska discipliner som motsvarar traditionella MBA-program. Specialisering inom vissa områden, eller certifieringsprogram, kan omfatta industriteknik, styrteknik, systemteknik, produkter och processer, kvalitet, organisationsledning, driftledning, informations- och telekommunikationsteknik och -system, projektledning, marknadsföring och ekonomi. Bransch- och yrkesorganisationer erbjuder ett certifieringsprogram genom organiserade professionella seminarier och utbildningar som validerar ledningsingenjörers kunskaper och färdigheter [10] .
Det finns många forskare som anses vara auktoriteter inom området ingenjörsledning. Ett exempel i detta avseende skulle vara Taylor , Henri Fayol , Henry Gant . Det är därför som de tidiga skolorna för ingenjörsledning (School of Scientific Management, School of Administration) innehöll en uttalad ingenjörskomponent.