ГОСТ Р 57321.2-2018

     

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МЕНЕДЖМЕНТ ЗНАНИЙ

Менеджмент знаний в области инжиниринга

Часть 2

Проектирование на основе баз знаний

Knowledge management. Knowledge management for engineering. Part 2. Knowledge-based engineering

ОКС 03.100.99

Дата введения 2019-06-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН ООО "НИИ экономики связи и информатики "Интерэкомс" (ООО "НИИ "Интерэкомс")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 100 "Стратегический и инновационный менеджмент"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 23 августа 2018 г. N 518-ст

4 Настоящий стандарт разработан с учетом основных нормативных положений руководства VDI 5610-2:2017* "Менеджмент знаний в области инжиниринга. Проектирование на основе баз знаний" [VDI 5610-2:2017 "Knowledge management for engineering. Knowledge-based engineering (KBE)", NEQ]

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

Введение

В настоящее время разработчики и проектировщики продукции в отделах разработки/опытно-конструкторских работ производственных компаний сталкиваются с самыми разнообразными, не зависящими от специализации конкретной отрасли проблемами. Постоянно возрастающая глобализация рынков, растущие потребности в инновациях и высокий уровень индивидуализации на международных рынках - это несколько ярких примеров проблем, связанных с регистрацией, формализацией и интеграцией знаний, генерируемых при проектировании в CAD-системах как основной рабочей среде проектировщика (не только в отношении конечной продукции, но и самого процесса ее разработки).

Понятие "проектирование на основе баз знаний" [KBE-проектирование] (knowledge-based engineering, KBE) связано с эффективными методами и программными средствами, предназначенными для их использования инженерами-конструкторами. При этом термин "KBE-проектирование" также относится к использованию систем обработки знаний при разработке продукции.

Несмотря на то что начиная с 80-х годов прошлого века в области KBE-проектирования проводилось множество исследований и выработаны различные подходы, до настоящего момента отсутствует единое и универсальное описание промышленной среды, с помощью которой можно реализовывать и использовать KBE-приложения. В том виде, как они публикуются в настоящее время, конкретные решения, реализованные отдельными компаниями, могут применяться для других прикладных задач только со значительными изменениями и финансовыми затратами.

     1 Область применения

Настоящий стандарт определяет универсальную процедуру реализации KBE-приложений и предназначен для руководителей и сотрудников отделов проектирования и/или разработки, специалистов по проектированию и сбыту производственного оборудования, а также для студентов, обучающихся инженерным специальностям. Также он будет полезен тем, кто интересуется должностными обязанностями инженеров по знаниям (инженеров по технике представления и использования знаний).

Во избежание совершения базовых ошибок при использовании KBE-приложения пользователи должны иметь возможность получать применимые к конкретному приложению рекомендации, примеры и принципы, основанные на достоверных знаниях. Реализацию KBE-приложений рассматривают как комбинацию теории и практики проектного управления в соответствии с общими принципами KBE-проектирования. В частности, для

KBE-контента настоящий стандарт обеспечивает базовую основу, которую следует рассматривать как расширение ГОСТ Р 57321.1.

Настоящий стандарт также содержит положения, устанавливающие:

- что такое KBE-проектирование, в каких областях его можно применять (или не применять) и в чем его цель?

- какие группы сотрудников компании должны участвовать в KBE-проектах и их роли?

- какие существуют типы KBE-приложений, как правильно выбрать соответствующее KBE-приложение для решения соответствующей проблемы и каким будет вводный сценарий для этого решения?

- какие IT-средства необходимы, какие условия должны быть созданы в компании и какие ресурсы должны быть предоставлены?

- каким образом можно оценивать преимущества использования KBE-приложений и эффективность затрат на их разработку [оценка по принципу соответствия затрат полученным результатам (выгодам)]?

Таким образом, настоящий стандарт содержит краткий обзор по тематике KBE-проектирования с пояснениями основных этапов работ и элементов, необходимых для разработки и эксплуатации KBE-приложений.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использована нормативная ссылка на следующий стандарт:

ГОСТ Р 57321.1-2016 Менеджмент знаний. Менеджмент знаний в области инжиниринга. Часть 1. Общие положения, принципы и понятия

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

     3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями.

Примечание 1 - В соответствующей литературе приведены подробные определения таких терминов, как "данные", "информация" и "знания".

Примечание 2 - Для облегчения понимания терминов и определений они пояснены с помощью приведенного ниже примера (CAD-компонента или сборочного узла). Базы данных помечаются знаками, содержащими цифры, буквы и символы ("3", "0", "m", "m", "w", "d").

3.1 данные (data): Объективные факты, которые не могут интерпретироваться вне контекста и без дальнейших пояснений.

Пример - "30" - это значение, "mm" - это размерность, "wd" - это геометрический параметр.

3.2 информация (information): Структурированные данные, обладающие актуальностью и целями, которые могут быть вписаны в контекст (семантически контекстуализированы), классифицированы, оценены и откорректированы.

Пример - Диаметр вала составляет 30 мм.

3.3 знание (knowledge): Связанная информация, которая позволяет проводить сравнение, определять степень взаимодействия и принимать решения.

Пример - Объединение в сети различной информации, например значений характеристик материала (в частности, материалов вала, ступицы, призматической шпонки), ограничивающих условий (например, передаваемого крутящего момента, типа и максимального числа призматических шпонок) и геометрических размеров (таких как диаметр вала, длина его заплечика), позволяет получать достоверные знания и, как правило, давать заключение относительно совместимого с нагрузкой исполнения соединения вала с призматической шпонкой:

.

Примечание - В настоящем стандарте идет речь о формализованных и неформализованных знаниях. Формализованные знания можно обрабатывать непосредственно в информационной системе, что невозможно при обработке неформализованных знаний. Переход от неформализованных знаний к формализованным частично описан в 6.3.2.

     4 Возможности и риски KBE-проектирования

Внедрение в компаниях KBE-приложений позволяет решать задачи различной сложности и направленности. Разработчики, успешно внедрившие KBE-приложения в своих компаниях, как правило, выделяют следующие цели и приоритетные направления:

- стандартизация;

- автоматизация;

- обеспечение и повышение качества;

- обеспечение "прозрачности" (информационной открытости);

- повышение степени удовлетворенности заказчиков;

- повышение степени удовлетворенности сотрудников компании.

Указанные выше аспекты представляют собой лишь часть задач, которые следует рассматривать как причинно-следственные, а не частично изолированные друг от друга.

4.1 Стандартизация

Помимо других факторов внедрение KBE-приложений требует предварительного анализа номенклатуры продукции и процессов с точки зрения их пригодности, что позволяет на ранней стадии определять потенциал стандартизации. Для ускорения процессов разработки, производства и сборки стандартизация обеспечивает возможность повторного использования уже существующих подузлов/подсборок и отдельных деталей. Внутреннюю систему и структуру данных компании (с точки зрения аппаратного и программного обеспечения) необходимо стандартизировать с целью дальнейшего снижения производственных затрат, что может быть осуществлено путем слияния различных систем и баз данных в единую систему управления данными об изделии (PDM-систему), стандартизации разнородного программного обеспечения или применения локальной сети компании с центральными серверами.

4.2 Автоматизация

KBE-технологии позволяют добиваться в компании высокой степени автоматизации часто повторяющихся регламентных работ (например, проектирование деталей машин, выбор стандартных компонентов) путем ассоциативной адаптации и модификации конструкций. Стандарты, нормативы и базовые условия, заложенные в KBE-приложения, начинают действовать непосредственно после их выпуска без необходимости ознакомления разработчика с большим объемом документации, например с руководствами по проектированию или инженерными нормативами, и без их индивидуального внедрения.

4.3 Обеспечение и повышение качества

Обновление и расширение базы знаний (для недопущения "старения знаний") сопровождаются постоянным совершенствованием самих производственных процессов. Гарантированное повторное использование уже выпускаемых подузлов и отдельных компонентов, а также компьютерное применение формализованных экспертных правил обеспечивают достижение более высокой функциональной надежности продукции и максимального уровня стабильности процессов. Последнее относится, в частности, к производственным процессам, так как это гарантирует наличие инструментов и их держателей (фиксаторов) в качестве стандартных компонентов.

4.4 Обеспечение "прозрачности" (информационной открытости)

Решения, которые принимают в процессе задания параметров (конфигурирования) продукции, будут оставаться подконтрольными благодаря документированию существующих знаний о продукции и их доступности всем участникам процесса. Знания всегда связаны с соответствующим процессом и продукцией и находятся в постоянном доступе для всех подразделений компании за счет объединения различных источников знаний.

4.5 Повышение степени удовлетворенности заказчиков

Субъективность решений, принимаемых на основе KBE-методов, имеет тенденцию к снижению, что приводит к повышению степени удовлетворенности заказчиков, объединение которых с помощью веб-конфигураторов продукции обеспечивает не только определенную степень компетентности, но и ускоряет формирование коммерческих предложений (для конкретных заказчиков) и позволяет более точно формировать ценообразование.

4.6 Повышение степени удовлетворенности сотрудников компании

Интеграция организационно-управленческих процессов (например, выпуск продукции, поиск или создание новых компонентов) в процессы проектирования снимает нагрузку с разработчиков. Соответствующее обращение с экспертными знаниями опытных сотрудников будет стимулировать обмен опытом и знаниями с другими сотрудниками компании, создание финансовых стимулов при этом не всегда целесообразно. При этом необходимо обеспечить адекватную экспертную оценку знаний со стороны персонала и руководства компании.

     5 Принципы KBE-проектирования

В последующих разделах настоящего стандарта следует четко различать два термина, а именно - термины "проектирование" и "конфигурирование".

Термин "проектирование" предназначен для четкого описания всех этапов работы и представления технических объектов (например, отдельных компонентов, подсборок, систем), которые существуют в сознании проектировщика.

Термин "конфигурирование", который часто также эквивалентен термину "конфигурирование изделия", в первую очередь предназначен для описания составных частей этого изделия с использованием стандартизованных компонентов и проверенных правил конфигурирования.

5.1 Структурирование знаний

В литературе можно встретить множество разнообразных терминов, определений и представлений терминов, относящихся к знаниям, таких как "структурные типы", "классификация" и т.п.

В настоящем стандарте использован принцип дифференциации знаний. Знания необходимо описывать с помощью следующих пяти структурных параметров:

- тип знаний (knowledge type). Данный параметр характеризует техническую/тематическую область знаний, т.е. область технических знаний, знания о продукции (изделии), методологию использования знаний и т.п.;

- характер знаний (knowledge characteristic). Данный параметр описывает характерные свойства знаний (неявные, явные, индивидуальные, коллективные, внутренние, внешние и т.п.), которые отнесены к определенному типу знаний;

- форма знаний (knowledge form). Данный параметр характеризует форму представления знаний, т.е. в виде текста, формулы, рисунка, правила и т.п.;

- локализация знаний (knowledge location). Данный параметр характеризует место получения (источник) знаний - отдельный специалист, база данных, подразделение компании и т.п.;