Стандарты управления качеством разработки проекта ПО

Система качества (СК) — это совокупность организационной структуры, ответственности, процедур, процессов и ресурсов, обеспечивающая осуществление общего руководства качеством. СК — это также и средство, обеспечивающее проведение определенной политики достижения поставленных целей в области качества.

Основные положения проблемы качества состоят в следующих утверждениях:

♦ качество ориентировано на потребителя;

♦ обеспечение качества — систематический процесс, охватывающий всю структуру организации;

♦ вопросы качества выходят за рамки непосредственно производственного процесса и актуальны в сфере разработки продукции, маркетинга, сервисного обслуживания и пр.;

♦ повышение качества неразрывно связано с обновлением технологии;

♦ результат повышения качества достигается только с помощью участия всех, кто экономически заинтересован в создании продукции (услуги).

Международный стандарт качества сформировался на основе национальных стандартов качества, ориентированных на процесс изготовления, жизненный цикл изделия, и в 1987 г. Техническим комитетом 176 «Обеспечение качества» Международной организации по стандартизации (ISO) был представлен в виде нескольких документов ISO 9000 — ISO 9004, определяющих комплексные системы управления качеством.

Документы стандарта качества имеют следующее содержание:

ISO 8402 — Качество. Словарь.

ISO 9000 — Общее руководство качеством и стандарты по обеспечению качества. Руководящие материалы по выбору и применению. Назначение стандарта ISO 9000: выявить различия и взаимосвязь основных концепций в области качества, дать руководящие направления по выбору нужного стандарта серии для реализации как внутренних целей в управлении качеством, так и внешних — обеспечить качество в конкретных ситуациях.

ISO 9001 — Система качества. Модель для обеспечения качества при проектировании и/или разработке, производстве, монтаже и обслуживании. Стандарт 9001 определяет модель обеспечения качеством при проектировании, разработке, производстве, монтаже и обслуживании изделия, оценивает возможность поставки на всех стадиях работ. Его назначение: способствовать предупреждению отклонений от заданных требований на всех стадиях: от маркетинга до поставки.

ISO 9002 — Система качества. Модель для обеспечения качества при производстве и монтаже. Стандарт способствует предупреждению отклонений от заданных требований на стадии производства (для случая, когда изделие уже спроектировано).

ISO 9003 — Система качества. Модель для обеспечения качества при окончательном контроле и испытаниях (используется, когда производство уже налажено). Стандарт способствует выявлению и устранению любых несоответствий установленным требованиям, а также управля­ет судьбой некондиционных изделий в процессе технического контроля и испытаний готовой продукции.

ISO 9004 — Общее руководство качеством и элементы системы качества. Руководящие материалы (рекомендательный характер). Стандарт предназначен для самостоятельной разработки и внедрения систем управления качеством. Здесь рассмотрены технические, административные и человеческие факторы, влияющие на качество продукции на всех стадиях — от выявления потребностей до покупателей.

Система качества реализуется в процессе выполнения следующих мероприятий: планируемых мероприятий, систематически проводимых мероприятий, оперативных мероприятий, тактических мероприятий.

Планируемые мероприятия: целевая научно-техническая программа повышения качества, техническое задание на товар. Технические требования к ресурсному обеспечению всех этапов жизненного цикла, работы, обеспечивающие реализацию этих требований.

Систематически проводимые мероприятия: изучение рынка, обучение персонала, предупредительная замена оборудования, оснастки и пр.

Оперативные мероприятия: использование статистических методов контроля и управления качеством, обнаружение неслучайных факторов, позволяющих диагностировать состояние процесса, провести его корректировку.

Тактические мероприятия: оценка достигнутого качества, сравнение с задачами, улучшение (при необходимости) с повторной оценкой.

Реализация системы качества позволяет наполнить практическим содержанием такие понятия, как обеспечение качества, управление качеством и улучшение качества.

Обеспечение качества — совокупность планируемых и систематически проводимых мероприятий, необходимых для создания уверенности в том, что продукция или услуга отвечает определенным требованиям.

Управление качеством — методы и деятельность оперативного характера, используемые для удовлетворения требований к качеству.

Улучшение качества — постоянная деятельность, направленная на повышение технического уровня продукции, качества ее изготовления, совершенствование производства и СК в целом.

Система качества должна функционировать так, чтобы обеспечить уверенность в том, что проблемы предупреждаются, а не выявляются после возникновения.

Особенности применения стандартов ISO — использование признаков добровольности и экономической заинтересованности всех рабочих и служащих предприятия (в отличие от директивных методов).

В процессе реализации СК формируется массив данных и разрабатывается аппарат их обработки, который, как правило, интегрирован в соответствующую ИС управления предприятием. Информационная система предприятия собирает и организует данные о технологических и бизнес-процессах в целях оперативного контроля за состоянием системы качества.

9.4. Техническое задание

Основная цель работы данной стадии заключается в подтверждении целесообразности и детальном обосновании возможности создания эффективной АС. При этом АС должна обладать определенными функциями и техническими характеристиками, сформулированными заказчиком.

Для достижения этой цели исходные технические требования к АС перерабатываются на основании результатов предпроектных НИР и ОКР в обоснованное, согласованное и утвержденное "Техническое задание на создание АС", являющееся основным документом, на соответствие которому осуществляется проверка системы при ее передаче в промышленную эксплуатацию. Ответственность за разработку технического задания на создание АС несет исполнитель - основной разработчик системы. Исходными материалами для работ стадии "Техническое задание" (ТЗ) являются АС с исходными техническими требованиями на систему (функциональными и технико-экономическими). Основными выходными документами стадии "Техническое задание" являются техническое задание на создание АС научно-технический отчет (отчеты), содержащий результаты проведенных предпроектных исследований и эскизной проработки АС.

Предпроектные научно-исследовательские работы стадии ТЗ направлены в основном на изучение наиболее сложных задач управления данным объектом для предварительного выбора методов их решения. Методически этот этап сводится к выполнению следующих работ: анализ технологического процесса как объекта управления; анализ информационных потоков, формулировка критерия управления и ограничений: разработка предварительных математических моделей технологического процесса и измерений; формулировка задач синтеза алгоритмов контроля и управления и предварительный выбор методов их решения; формулировка постановок функциональных задач системы. Последняя работа заключается в определении функций, которые должна реализовать система, и в уточнении требований к их выполнению.

Одновременно производится предварительная оценка возможности реализации этих функций с помощью современных средств автоматизации и вычислительной техники. Как правило, такие исследования проводятся в лабораторных условиях аналитическими методами или путем экспериментального моделирования в вычислительных центрах на ЭВМ.

Техническое задание на создание АС, составленное на основе предварительной эскизной проработки системы, должно содержать вводную часть и следующие разделы:

- характеристики объекта;

- назначение АС;

- технико-экономические показатели АС;

- требования к АС;

- требования к заказчику по подготовке объекта;

- состав и содержание работ по созданию АС;

- порядок сдачи системы.

Технический проект

Целью работ, выполняемых на стадии "Технический проект", являются обоснование и разработка основных технических решений по создаваемой системе и определение ее сметной стоимости. Основанием для выполнения работ является наличие утвержденного ТЗ на создание системы и документа об их финансировании.

Исходными материалами для разработки технического проекта являются: утвержденное ТЗ на создание АС; технико-экономическое обоснование системы; научно-технический отчет на стадии ТЗ о работах, проведенных на этапах "Предварительное обследование автоматизируемого процесса", "Предпроектные научно-исследовательские работы" и "Эскизная проработка АС". На стадии "Технический проект" участники проводят необходимые исследовательские и проектные работы по следующим этапам.

На этапе "Системотехнический синтез АС" прорабатываются основные решения по системе в целом (схемы функциональной и организационной структур АС, описания постановок функциональных задач и др.). На этом же этапе составляются задания на работы по проектированию АС, поручаемые организациям-соисполнителям. Задания, кроме общих и организационных вопросов, должны определять точное наименование и состав поручаемой работы, ее объем и место в проекте АС, технические требования, перечень основных выходных документов и т.д.

"Аппаратурно-технический синтез" посвящается определению характеристик информационно-измерительных каналов, структуры комплекса технических средств системы, функциональных схем автоматизации и т. п.

"Разработка заданий на проектирование в смежных частях проекта" содержит требования к помещениям, обеспечению технических средств системы различными видами энергии, средствами производственной связи и другим разработкам, проводимым в смежных частях проекта строительства или реконструкции объекта и необходимым для создания АС.

"Подготовка заявок на разработку новых средств автоматизации" заключается в определении технических требований к новым техническим средствам, их предварительном согласовании с организациями-разработчиками средств.

"Разработка технических заданий на оперативно-диспетчерское оборудование, не выпускаемое серийно" заключается в создании технических заданий на не стандартизованное оборудование, которые передаются либо конструкторским организациям заводов-изготовителей, либо другим организациям-соисполнителям.

Этапы "Разработка сметы на создание АС", "Расчет ожидаемой технико-экономической эффективности АСУ" и "Составление патентного формуляра" завершаются составлением проектно-сметных документов.

Этап "Техническое проектирование специального математического и информационного обеспечения АС" представляет собой основную совокупность работ. Эти работы выполняются генеральным разработчиком системы на стадии "Технический проект", и включают разработку всех алгоритмов, реализуемых средствами вычислительной техники, общего алгоритма функционирования АС как человеко-машинной системы и завершается выпуском задания на программирование, которое передается соисполнителю - программирующей организации. Результаты работ этапа оформляются в виде отдельного раздела (тома) технического проекта АС.

Документация технического проекта разделяется на общесистемную, математического, информационного и технического обеспечения. В состав общесистемной документации должны включаться: пояснительная записка к техническому проекту АС, описание постановок функциональных задач, обеспечивающих выполнение всех основных функций системы, схема функциональной структуры системы, схема организационной структуры системы, расчет ожидаемой экономической эффективности, сметы затрат на создание. Пояснительная записка к техническому проекту должна раскрывать цель и назначение АС, суть всех проектных решений и, кроме описания общих вопросов, должна содержать разделы по видам обеспечения АС, где приводятся соответствующие пояснения.

Схема функциональной структуры системы должна отражать все функции, выполняемые АС. Структурными элементами схемы могут быть отдельные функции или функции, сгруппированные по каким-либо логическим признакам.

Схема организационной структуры системы показывает взаимодействие оперативного персонала АС, пункты управления (места расположения оперативного персонала АС) и связи между пунктами управления, соответствующие передаче информации (автоматически, в виде документов, по телефону и т. п.).

Смета на создание АС включает детальный перечень затрат на научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы, приобретение и монтаж средств технического обеспечения, проектирование, разработку новых технических средств, приобретение и монтаж средств технического обеспечения.

В состав документации математического обеспечения технического проекта АС должны включаться следующие документы:

- пояснительная записка к разделу проекта "Специальное математическое обеспечение";

- алгоритмы контроля и управления, а также контрольных задач;

- алгоритмы функционирования системы в реальном масштабе времени, обеспечивающие работоспособность, надежность и возможность развития системы в пределах, указанных в техническом задании;

- алгоритмы контрольных задач, которые должны обеспечивать контроль правильности функционирования КТС;

- задание на программирование, которое должно содержать описание алгоритмов, указание о конфигурации технических средств, языке программирования, операционной системе и др.

В состав документации информационного обеспечения технического проекта АС должны включаться следующие документы:

- пояснительная записка к разделу "Информационное обеспечение";

- перечень входных сигналов и данных, в которых приводятся входные измеряемые (аналоговые и дискретные) и инициативные сигналы, поступающие в информационно-управляющий комплекс, и их характеристики;

- перечень выходных сигналов и документов, включая способы представления выходной информации и ее дальнейшего использования при выполнении функций системы;

- схема сбора, обработки и использования информации с указанием видов устройств и процедур.

В состав документации технического обеспечения, входящей в технический проект АС, должны включаться в основном следующие документы:

- пояснительная записка к разделу "Техническое обеспечение";

- структурная схема КТС, которая определяет состав комплекса технических средств АС и основные взаимосвязи в нем; структурными элементами схемы могут быть отдельные средства или группы средств, объединенные по каким-либо логическим признакам. Например, можно сгруппировать средства, обеспечивающие выполнение отдельных или нескольких функций АС, отдельных или нескольких систем автоматизации, можно принять группировку по назначению средств (для получения, формулирования, передачи, переработки информации и т. д.), а также по другим признакам;

- структурная схема вычислительного (информационного) комплекса, которая раскрывает состав и построение ВК;

- планы расположения пунктов управления, щитов, пультов, средств вычислительной техники и т.п.;

- ведомости (перечни) приборов и средств автоматизации, средств телемеханики, вычислительной техники, электроаппаратуры, трубопроводной арматуры, щитов и пультов, основных монтажных материалов и изделий, нестандартного оборудования и др.

Рабочий проект

Целью работ, выполняемых на стадии "Рабочий проект", является выработка рабочих решений по создаваемой системе с выпуском проектно-сметной документации. Эта документация необходима для приобретения, монтажа и наладки комплекса технических средств системы, а также документация программного и организационного обеспечений, необходимая и достаточная для наладки и эксплуатации системы.

Основанием для начала работ стадии являются утверждение технического проекта АС и наличие документа об их финансировании. Исходными данными для выполнения рабочего проекта АС являются утвержденное ТЗ на создание АС, утвержденный технический проект АС и исходные данные заказчика, здании, энергоснабжении и другие, необходимые в процессе проектирования. Основные участники работ, привлекаемые к выполнению стадии "Рабочий проект", определяются планом-графиком создания АС. Результатом стадии является выпуск документации рабочего проекта и передача заказчику специальных программ на машинных носителях. Документация рабочего проекта разделяется на общесистемную, программного обеспечения, технического обеспечения, организационного обеспечения.

В состав общесистемной документации, рабочего проекта должны включаться, в основном, следующие документы, раскрывающие общие проектные решения: пояснительная записка к рабочему проекту АС, схема функциональной структуры системы, схема организационной структуры системы и другие общесистемные документы технического проекта.

В состав документации технического обеспечения рабочего проекта АС должны включаться, в основном, следующие проектные документы: пояснительная записка к разделу технического обеспечения, структурная схема комплекса технических средств, функциональные схемы автоматизации, схемы принципиальные электрические, пневматические, гидравлические и др., общие виды щитов, пультов и т. п., схемы монтажные, внешних электрических, трубных проводок и журнал кабелей и труб, планы расположения технических средств и проводок, заказные спецификации и другие материалы.

В состав документации организационного обеспечения проекта должны включаться: техническое описание системы, инструкция по эксплуатации АС, прочие документы (по усмотрению генерального разработчика системы).

Этап, относящийся к созданию рабочей документации программного и информационного обеспечения, имеет целью разработку программного обеспечения АС, включающего изготовление оригиналов и копий программ специального программного обеспечения и выпуск полного комплекта программной документации и документации информационного обеспечения функций, реализуемых с помощью программируемых средств вычислительной техники. Этап включает следующие работы:

- синтез полной программной структуры системы;

- анализ синтезированной структуры с целью выделения программных модулей, подлежащих непосредственному программированию и изготовлению в виде отдельных программ;

- программирование, отладку и проверку модулей; изготовление программ-оригиналов, дубликатов и копий в необходимых количествах;

- разработку и оформление программной и эксплуатационной документации системы в целом;

- разработку рабочей документации информационного обеспечения АСУ ТП.

Результаты работ этапа представляются в виде программ на машинных носителях (оригиналы, дубликаты и копии в необходимом количестве), эксплуатационной программной документации в целом и рабочей документации информационного обеспечения.

Ввод в эксплуатацию

Целью работ на стадии "Ввод в действие(эксплуатацию)" является физическая реализация системы и передача ее в промышленную эксплуатацию. Основанием для начала работ по вводу АС служит готовность рабочей документации; они проводятся в соответствии с планом-графиком, утвержденным организацией-заказчиком и согласованным с организацией-разработчиком и соисполнителями. План-график работ по внедрению может предусматривать поочередный ввод системы.

Основные этапы работ: подготовка объекта к вводу АС, наладка и испытания системы, опытная эксплуатация, приемо-сдаточные испытания.

Подготовка объекта к вводу АС включает в себя организационно-технические работы (в том числе строительные работы и модернизацию технологического оборудования), комплектацию системы, монтаж оборудования АС. Комплектация системы производится в установленном порядке в соответствии с заказными спецификациями, разработанными на стадии рабочего проектирования. Монтаж оборудования АС производится специализированными организациями, привлекаемыми заказчиком на основании и в соответствии с рабочей документацией на систему. Завершение всех работ по монтажу технических средств АС в полном объеме фиксируется комиссией из представителей заказчика и исполнителя в виде двустороннего акта.

Наладка и испытания АС охватывают отладку комплекса технических средств системы, ее программного обеспечения и проведение предварительных испытаний системы до ее передачи в опытную эксплуатацию. В результате предварительных испытаний определяются количественные и качественные характеристики выполнения отдельных функций, выявляется возможность совместного функционирования всех подсистем и характеристики системы в целом.

Опытная эксплуатация АС проводится силами заказчика с участием исполнителя для проверки работоспособности системы и готовности оперативного и ремонтного персонала к работе в условиях промышленной эксплуатации системы. На этапе опытной эксплуатации выполняются следующие работы: включение системы в опытную эксплуатацию, определение эксплуатационных характеристик системы, дополнительная отладка программ и устройств, коррекция эксплуатационной документации. В ходе опытной эксплуатации осуществляется устранение ошибок в программах и внесение исправлений в техническую и эксплуатационную документацию.

Приемо-сдаточные испытания проводятся с целью проверки соответствия созданной системы общим техническим требованиям на АС, требованиям, содержащимся в ТЗ на создание системы, и приемки ее в промышленную эксплуатацию. Приемо-сдаточные испытания АС организуются и проводятся заказчиком, который совместно с исполнителем представляет комиссии следующую техническую документацию на систему: ТЗ, протокол опытной эксплуатации, проекты программ и методику проведения приемосдаточных испытаний, эксплуатационную документацию. Комиссия после изучения представленных материалов принимает решение о готовности (неготовности) АС для проведения приемо-сдаточных испытаний.

После окончания приемо-сдаточных испытаний составляется акт, в котором формируется заключение о соответствии (несоответствии) рассматриваемой АС предъявляемым к ней требованиям и целесообразности (нецелесообразности) передачи ее в промышленную эксплуатацию.