Projektové řízení je organizačně technická činnost, která v rámci podmínek úkolu umožňuje co nejlepší vypracování konstrukční dokumentace nových výrobků [1] .
Práce každého podniku spočívá v neustálém řešení různých výrobních problémů [2] . Často odpovědné vnitrovýrobní úkoly a úkoly pro vývoj komplexních vědeckých a technických produktů se nazývají projekty. Produkty projektu mohou být produkty podniku (výsledky vědeckého a marketingového výzkumu, konstrukční a technologická dokumentace nového produktu, software apod., vyvinuté pro zákazníka) a řešení interních výrobních problémů (zlepšení kvalita výrobků a efektivita organizace práce, optimalizace finančních toků atd.).
Projekt jsou práce, plány, činnosti a další úkoly zaměřené na vytvoření nového produktu ( zařízení , práce , služby ). Realizace projektu představuje projektovou činnost .
Pokud jde o zpracování projektové dokumentace, projektové činnosti zahrnují:
Design se vyznačuje praktickou orientací a osobní zodpovědností za dosažené výsledky a přenesené na zákazníka. Dalším znakem návrhu je skutečnost, že jako vedoucí projektové práce zpravidla nevystupuje zvláštní úředník (manažer), ale technický specialista - vedoucí díla nebo projektu. Je odpovědný za konečná rozhodnutí v jednotlivých fázích a v průběhu práce jako celku. Dále vybírá a zajišťuje personál, odpovídá za rozdělování finančních prostředků.
Design je v souladu s občanským zákoníkem jedním z druhů smluvních prací , jejímž výsledkem je výrobek (projekt), tedy soubor dokumentace k jinému výrobku ( designový předmět , tedy hmotné zařízení, popř. výkon práce nebo poskytnutí služby).
Účastníci těchto prací se dělí na spotřebitele ( odběratelé projekčních prací) a dodavatele ( provádějící těchto prací, zhotovitele). Osoba odpovědná za vývoj projektu se nazývá designér nebo vývojář. Pokud jsou produkty vytvořeny pro vlastní spotřebu, pak je možné spojit objednatele a zhotovitele v jedné osobě. Dodavatelem, ale i spotřebitelem produktů může být organizace (právnická osoba) nebo konkrétní osoba (fyzická osoba).
Na práci je další účastník - stát, který vytvořil systém opatření na ochranu spotřebitele prostřednictvím kontroly, licencování a vydávání regulační dokumentace, včetně té, která upravuje projektovou činnost.
Design je komplexní proces, který je spojen nejen s hledáním originálních řešení a nápadů, ale také s navrhováním a schvalováním výsledků, hodnocením jejich efektivity, schopností rozdělit práci mezi účinkující a řídit ji atd. dlouhý proces, který zahrnuje fáze od zadání přípravného návrhu až po testování prototypů.
Na procesu navrhování je vždy zapojena skupina lidí, takže efektivita práce také významně závisí na tom, jak plně jsou zohledněny vlastnosti zaměstnanců, jak je správně organizována interakce mezi účastníky (stranami) návrhu a jak je vybrán tým účinkujících a je dovedně řízen.
To vše naznačuje, že design by měl být profesionálně řízen, to znamená, že by měl zahrnovat jak hledání originálního řešení, tak organizaci projekční práce (řízení zaměstnanců a práce), to znamená, že stojí za to mluvit nejen o designu, ale o řízení designu .
„Řízení designu“, stejně jako „design“, má stejné cíle činnosti (vytvoření souboru dokumentace), stejný objekt (produkt ve formě zařízení, práce, služby), ale k dosažení cíle zahrnuje další prostředky a metody.
Systém řízení podniku zahrnuje obecné systémy ( projektové řízení , marketing , systém managementu kvality ) a specializované (řízení výroby, personální , finanční atd.). Aby bylo možné efektivně využívat vědecké a technické zdroje podniku a dodržovat smluvní závazky vůči zákazníkovi, měl by tento systém zahrnovat také řízení designu.
Na druhou stranu, protože úkoly hledání nových řešení (tedy konstrukčních problémů) vyvstávají vždy při řešení různých problémů řízení, je znalost metodiky návrhu základem úspěšné činnosti v těchto oblastech.
Jedná se o návrh technických zařízení, sociální design, návrh softwaru a další typy designérských prací. Liší se typy vyvíjených objektů, historickými přístupy atd. Softwarový design je tedy již dlouho považován za součást projektového řízení, aktivně využívající moderní terminologii a technologie [3] .
Níže uvedené informace se budou týkat především konstrukce technických zařízení (klasické provedení).
Design management má svou vlastní metodiku , která zahrnuje principy a strukturu činností, metod a metod atd.
Moderní výrobky ( budovy , stroje , softwarové systémy atd.) se vyznačují nejen složitostí, ale i znatelným dopadem na společnost a životní prostředí, závažností následků havárií v důsledku konstrukčních a provozních chyb, vysokou kvalitou a cenou požadavky, redukce dat vydání nových produktů. Při vytváření takových objektů je již potřeba uvažovat jako o systému , tedy o komplexu vzájemně propojených vnitřních prvků s určitou strukturou, širokým spektrem vlastností a řadou vnitřních i vnějších vazeb. Návrh by měl být založen na pečlivém společném zvážení objektu návrhu a procesu návrhu, které zase zahrnují řadu důležitých částí, znázorněných na obr. 1.
Nejúčinnějším přístupem k řízení designu v moderních podmínkách je systematický přístup . Zatím nelze tvrdit, že je známa plná skladba a obsah jejích principů, nicméně ve vztahu k projektovým aktivitám lze ty nejdůležitější z nich formulovat:
V procesu návrhu se používají různé metody . Především se jedná o heuristické , experimentální a formalizované metody.
Heuristické metody operují s pojmy a kategoriemi (abstraktní, abstraktní). Formalizované - podle konkrétních parametrů nebo jejich skupin. Experimentálně - fyzikální (reálné) objekty a procesy a jejich charakteristiky.
Mezi heuristickými metodami si všimneme následujících univerzálních metod:
Mezi formalizovanými metodami jsou zdůrazněny optimální metody návrhu , které slouží jako základ pro výběr nejlepšího, a tedy konkurenceschopného řešení, umožňují přiměřeně prokázat správnost a efektivitu získaných výsledků a přesvědčivě je prezentovat zákazníkovi.
Výsledky výběru závisí na optimalizačních kritériích přijatých v projektu . Určují konečnou podobu navrhovaného systému a jejich správné přiřazení zabraňuje náhodným a neefektivním výsledkům (i když tyto výsledky lze získat na základě opakovaně testovaných a obecně uznávaných metod). Často se používá dvojice kritérií, známá jako „cena-kvalita“, tedy hospodárnost-efektivita.
Pro zvýšení spolehlivosti subjektivních závěrů jsou navrhovány různé metody, většinou založené na využití odborných posouzení . Docela jednoduchá a běžná je metoda binárního porovnávání . Metoda je založena na tom, že je snazší porovnat dvě možnosti a vybrat si preferovanou, než porovnávat tři a více možností současně.
Přestože předmětem designu jsou produkty ve formě zařízení, práce, služby, ve skutečnosti se v procesu navrhování pracuje s jejich modely, jejichž podoba se postupně zdokonaluje od prvotních slovních popisů až po prototypy. A výsledek návrhu - projektová dokumentace, je také jedním z typů modelů ( výkresy , polygonální model , informační model ), mezistupně na cestě k vytvoření produktu.
Pro zjednodušení procesu studia reálných zařízení a procesů se rozlišují čtyři úrovně jejich modelů, které se liší počtem a mírou důležitosti zohledňovaných vlastností a parametrů. Jedná se o funkční , základní , strukturální a parametrické modely.
V důsledku řešení konstrukčního problému dochází k přechodu z jednoho modelu na druhý (funkční - základní - strukturální - parametrický). S typem modelu je spojena i určitá fáze projektové práce, jejíž absolvování je povinné, neboť zjednodušuje proces vývoje, rozdělování práce a kontrolu nad jejich implementací.
Vezmeme-li za 1 náklady na opravu konstrukční chyby zjištěné po dokončení návrhu a provedené ve fázi výpočtu parametrů (parametrická syntéza), pak se náklady na její opravu zvýší přibližně 10, 100 a 1000krát, pokud došlo k chybě ve fázích syntézy struktury, principu činnosti, přípravy technických specifikací.Design jako cílevědomá činnost má určitou strukturu.
Struktura projektových aktivit je účelový sled postupů založený na interakci účastníků projektového procesu. Struktura nastavuje řídicí algoritmus (plán) vedoucí k dosažení cílů návrhu a je modelem pro řízení procesu návrhu [5] .
Na Obr. 2 ukazuje strukturu aktivit projektu. Zobrazuje hierarchický řídicí systém, podle kterého jsou akce v následujících fázích nastaveny výsledky předchozích fází.
Dokončení práce pro každou fázi slouží jako hlavní kontrolní body, ve kterých jsou výsledky vizuálně a v relativně hotové podobě. To vám umožní poskytnout odůvodněné stanovisko k dalším akcím k realizaci projektu.
Vzhledem k neúplnosti počátečních znalostí o objektu je proces navrhování iterativní , což je na obr. 2 znázorněno tečkovanými šipkami zpětného pohybu. Na druhou stranu zpětná vazba umožňuje rychle vyhodnotit zvolené modely a metody řešení a ovlivnit efektivitu řízení.
V každé fázi návrhu se provádějí následující postupy:
Prvotní úkol zadává zákazník. Hlavními důvody, které jej nutí obrátit se na vývojáře, jsou nedostatek relevantních speciálních znalostí zákazníka nebo omezené zdroje (nedostatek času na řešení problému, potřebný počet lidí, vybavení).
Úkol může být jasně definován, například když všechny práce provádí jedna osoba, nebo je zadává autoritativní specialista, nebo jej nelze zpochybnit (nařízení vlády). Častěji je však formulován obecně v jazyce nespecializovaného spotřebitele, daleko od jazyka vývojáře a doménových podmínek, a není vždy technicky jasný a vyčerpávající. Nejisté požadavky vyvolávají nejistotu mezi všemi účastníky práce, neboť umožňují různé výklady požadavků a neumožňují objektivní posouzení kvality vyvíjeného produktu. Vývojář také musí pochopit, že zákazník nemusí znát (nebo částečně znát) speciální požadavky, což nezbavuje developera odpovědnosti a povinnosti vyhovět požadavkům dozorových orgánů bez ohledu na jeho přítomnost v úkolu. Znakem projektové činnosti je tedy odpovědnost nejen zákazníka, ale i developera (realizátora) za stanovení cílů projektu a užitečnosti jeho výsledku.
Řešení jakéhokoli problému začíná sběrem a upřesňováním výchozích dat. Obvykle si zákazník stanoví cíl (jak mu rozumí) a omezení zdrojů (čas, peníze).
Dalším povinným stupněm je porozumění a analýza informací, která spočívá především v překladu požadavků do jazyka dané oblasti, co nejúplnější a nejkompetentnější formulaci úkolu, zdůvodnění potřeby jeho řešení, že je formulování podmínek zadání (TOR). Zhotovitel ji provádí v úzkém kontaktu se zákazníkem.
Nejistota, která je TK vlastní, nutí k tomu, aby se jednotlivé fáze procházely několikrát, iterativně, od obecnějšího vyjádření problému k jeho podrobnému prostudování.
Vypracování technické specifikace je složitý a odpovědný úkol: mnoho údajů ještě není známo, ale jak bude úkol nastaven, může usnadnit nebo ztížit následný návrh. Odborníci se domnívají, že kompetentní technická specifikace je více než 50 % úspěchu při řešení problému a čas strávený přípravou technických specifikací je jednou z nejlepších investic, které může společnost během období návrhu udělat. Ne nadarmo je vypracování technických specifikací svěřeno předním specialistům - hlavním konstruktérům, vedoucím projektů a prací atd.
Na druhou stranu stojí za to vzít v úvahu slova Lee Iacocca : „...problém je v tom, že jsi studoval na Harvardu, kde ti bylo vtloukáno do hlavy, že nemůžeš podniknout žádnou akci, dokud nenasbíráš všechny fakta. Máte 95 % informací a abyste nasbírali chybějících 5 %, budete potřebovat dalších šest měsíců. Během této doby všechna fakta zastarají, protože trh se vyvíjí mnohem rychleji. Nejdůležitější v životě je dělat vše včas. … hlavním úkolem je shromáždit všechna důležitá fakta a názory, které máte k dispozici. Ale v určitém okamžiku musíte začít jednat rozhodně. Za prvé proto, že i to nejlepší rozhodnutí se ukáže jako špatné, pokud je učiněno příliš pozdě. Za druhé proto, že ve většině případů neexistuje nic jako absolutní jistota. Nikdy nebudete schopni shromáždit všech 100 % informací. Bohužel život nepočká, až vyhodnotíte všechny možné přepočty a ztráty. Někdy se prostě musíte posunout kupředu náhodně a na cestě opravit chyby. [7]V důsledku toho by TOR měl obsahovat seznam cílů návrhu a seznam požadavků:
Stejně jako proces návrhu podléhá i řízení požadavků řízení. Tyto postupy jsou dobře zavedené ve správě softwarových požadavků .
Je třeba poznamenat, že údaje uvedené v podmínce jsou nominální parametry , ale správnější by bylo uvést normalizované hodnoty těchto parametrů stanovené maximálními přípustnými hodnotami (například hmotnost produktu je 9,8 ... 10,1 kg). To, co se považuje za podmínky, jsou v praxi omezení ve formě oboustranných nerovností. Šířka rozsahu je důsledkem tolerance tohoto parametru.
Pro specifikaci cílů a požadavků, které nejsou jasně nebo kvalitativně stanoveny, se používá metoda dekompozice.
Funkce je cíl, fyzikální (nebo jiný) princip je základem pro jeho dosažení. Úkolem syntézy principu fungování je najít základní ustanovení, fyzické, sociální atd. efekty, které budou tvořit základ pro fungování budoucího produktu. Mohou to být základní normy, základní zákony a pravidla, jejich zvláštní případy nebo důsledky. Práce je provedena se základními modely a jejich grafickým znázorněním - blokovými diagramy. Výsledkem etapy bude schematické ( funkčně-fyzikální ) schéma vyvíjeného zařízení, které nejlépe odpovídá požadavkům TOR.
Tato fáze odpovídá konečné fázi TOR a fázi technického návrhu konstrukční struktury v souladu s GOST 2.103. [osm]
Originalita funkčně-fyzikálního schématu je základem pro patentovatelnost nalezeného technického řešení (zpravidla se jedná o metodu). Na druhé straně provádění patentového výzkumu [9] umožňuje určit patentovou čistotu získaného řešení a potvrdit absenci vlastnických práv k němu.
Typ a složení funkčně-fyzikálního schématu umožňuje vybrat podsystémy a zahájit rozdělování práce mezi spoluvykonavatele (úzké specialisty).
Ve fázi syntézy principu činnosti se rozšiřuje rozsah parametrů navrženého zařízení. V podstatě charakterizují jeho fyzikální, chemickou aj. podstatu. Stále nestačí poskytnout úplný a přesný obrázek o chování zařízení v reálných podmínkách a zvolit preferovaný princip fungování. Je však možné provést předběžné posouzení dostupnosti zdroje energie a jeho požadované kapacity, typu výroby a dalších informací.
Hodnocení principu působení počtem použitých efektů není vždy správné. Fungování žárovky je tedy založeno na dvou fyzikálních efektech a zářivek je řádově 5, i když ten druhý se používá stále častěji.Ve fázi strukturní syntézy se na základě zvoleného principu činnosti vytvářejí varianty výchozího grafického znázornění zařízení - struktury, schémata, algoritmy, zjednodušené náčrty. Proces výstavby začíná . Objevují se parametry, které charakterizují základní geometrii zařízení, návrhy standardních i hotových (nakoupených) celků a sestav a možné dodavatele. V souladu s GOST 2.103 tato fáze zahrnuje fázi předběžného návrhu.
Syntéza struktur i v rámci stejného funkčně-fyzikálního schématu umožňuje získat značné množství konstrukčních řešení a je důležitým prostředkem k dosažení vysokých charakteristik navržených zařízení. Syntéza struktur je obtížně formalizovatelná fáze. Úzce souvisí s heuristickými postupy a je hlavní oblastí vynálezecké činnosti.
Syntetizovaná struktura musí být zkontrolována na patentovou čistotu. A pokud se rozvinuté blokové schéma ukáže jako originální, pak to naznačuje patentovatelnost designu na úrovni zařízení.
Po syntéze variant struktur přistoupí k výběru té nejlepší. Neúplnost dostupných dat v této fázi a nedokonalost metod strukturální optimalizace nám však neumožňují jednoznačně určit nejlepší variantu. Volba nejlepší struktury je redukována na hledání racionální a závěry mají doporučující a hodnotící charakter. Seřazení struktur podle uvažovaných charakteristik je široce používáno a závěr je učiněn na základě provozních zkušeností produktů s podobnými strukturami.
Vybraná struktura slouží jako základ pro vytvoření schématu nebo náčrtu vyvíjeného zařízení, což umožňuje jeho lepší znázornění, usnadňuje výběr a konstrukci designového modelu (design modelu). Grafický obraz je nezbytný při diskusi o vývoji s ostatními lidmi (pro pohodlí a jasnost vnímání) nebo při fixaci a archivaci výsledků práce. V jednoduchých a zřejmých případech (například u typických konstrukcí) jsou varianty schémat analyzovány v mysli a okamžitě přistupují k výpočtům a kreslení struktury.
Na základě získaných návrhových schémat se ve fázi parametrické syntézy určí konkrétní typ a vlastnosti navrhovaného zařízení, najde se numerické řešení konstrukčního problému, podrobná dokumentace nebo popis zařízení, výkresy vzniká produkt a jeho části. Tato etapa odpovídá etapám technického a pracovního návrhu.
Numerické řešení je spojeno s výpočtovými modely. Mohou to být dobře známé modely (normativní výpočetní metody a hotový software s dobře zavedenými algoritmy řešení) nebo vyvinuté ve vztahu ke konkrétnímu problému. Provádění technických výpočtů je nejvíce formalizovanou částí projektové činnosti.
Po určení parametrů zařízení je možné zkontrolovat dříve provedené předpoklady (například o rozměrech a hmotnosti zařízení a jeho částí, což ovlivňuje skutečné hodnoty mechanických charakteristik, výběr konstrukčních koeficientů , atd.) a v případě velkých nesrovnalostí upřesněte výchozí údaje a zopakujte výpočty. Je také možné zkontrolovat konzistenci hlavních parametrů subsystémů zařízení, jako je výkon (například hodnoty výkonu s přihlédnutím k účinnosti), stupeň spolehlivosti (je žádoucí, aby subsystémy měly stejnou spolehlivost) a další.
Každý parametr uvedený v projektové dokumentaci je znám s určitou přesností a je charakterizován svými mezními hodnotami a distribučním zákonem. Znázornění parametrů jako konkrétní číslo ( nominální hodnota ) vnáší do výpočtu nejistotu, a proto by mělo být provedeno rozumně. Například výpočet podle průměrných nebo mezních hodnot, v „mezi bezpečnosti“.
Přesnost výsledků výpočtů je zase dána přesností počátečních parametrů a přesností zvoleného modelu a metody řešení problému. Naopak přesnost zvoleného modelu a metody řešení by měla poskytovat požadovanou přesnost výsledků.
Studie možností návrhu v každém cyklu práce končí přijetím jednoho z následujících rozhodnutí:
Po dokončení návrhu je doporučeno výsledné řešení ještě jednou analyzovat, zejména pro možnost maximalizace míry unifikace , standardizace , návaznosti a vyrobitelnosti. Nejúčinnější metodou pro zlepšení řešení je funkční analýza nákladů (FCA).
V některých případech (důležitý úkol, vysoké požadavky na řešení) se po dokončení práce provádí kontrola projektu: interní nebo externí (nezávislá). Převzetí práce je formalizováno akty a kontroluje se nejen kvalita výsledku vývoje, ale také úplnost dokumentace.
Cyklus prací je ukončen etapou shrnující aktivity projektu - certifikace . Jeho účelem je zjistit úroveň kvality vytvářeného produktu a potvrdit jeho shodu s požadavky těch zemí, kde se předpokládá jeho následná implementace. Nutnost vyčlenit tuto etapu jako samostatnou je dána tím, že v současné době je export výrobků nebo jejich prodej v tuzemsku v mnoha případech bez certifikátu kvality nepřijatelný.
Inženýrský management je odvětví projektového managementu a vědní disciplína, která studuje a aplikuje inženýrské principy v plánování a provozním řízení průmyslu, stejně jako ve výrobě. Inženýrský management spojuje manažerskou, technickou, vědeckou, ekonomickou a právní část.
Jde o specifickou formu design managementu, která je nezbytná pro úspěšné řízení jednotlivých projektů, firem a lidí v oblastech výroby, průmyslového designu, stavebnictví, informačních a komunikačních technologií, dopravy nebo mezinárodního obchodu.
Termín „engineering management“ se někdy používá jako synonymum pro design management.
Historiografové se domnívají, že nejstarším oddělením inženýrského managementu je oddělení Stevens Institute of Technology (New Jersey). V roce 1908 byla založena School of Engineering Management. Později se v Evropě objevily bakalářské tituly inženýrského managementu. V roce 1959 Drexel University také zahájila program studia inženýrského managementu. Missouri University of Science and Technology (dříve University of Missouri-Roll) založila katedru inženýrského managementu v roce 1967. Italský univerzitní systém inženýrského managementu vznikl na počátku 21. století. Vzdělání je 5 let: 3 roky pro bakalářské studium a 2 roky pro magisterské studium.
Německo studuje inženýrský management od roku 1927 v Berlíně. Zajímavé je, že na univerzitách a strojírenských školách NDR vznikl podobný studijní obor jako inženýrská ekonomika. Technická univerzita v Istanbulu má oddělení Engineering Management (Design Management) od roku 1982. Ve Velké Británii se taková židle objevila na University of Warwick v roce 1980. V Rusku je program inženýrského managementu dostupný od roku 2014 a nabízí bakalářské a magisterské studium. Ve Francii se objevil v roce 2018 a nabízí magisterské studium a 4-5 let studia. Ve většině evropských zemí jsou magisterské programy pro přípravu specialistů inženýrského managementu koncipovány na dva roky studia.
V souladu s požadavky rychlého rozvoje vědy a techniky dosáhl inženýrský management v průběhu let akademické úrovně. Uchazeči o magisterské studium musí mít bakalářský titul v kompatibilních oborech, jako je informatika a matematika. Magisterské programy poskytují technické znalosti, takže představují rovnováhu mezi akademickými, vědeckými, profesionálně aplikovanými a teoretickými a metodologickými disciplínami, které odpovídají tradičním programům MBA. Specializace v určitých oblastech nebo certifikační program může zahrnovat průmyslové inženýrství, řídicí techniku, systémové inženýrství, produkty a procesy, kvalitu, organizační management, provozní management, informační a telekomunikační technologie a systémy, projektový management, marketing a finance. Průmyslové a profesní asociace nabízejí certifikační program prostřednictvím organizovaných odborných seminářů a školení, které ověřují znalosti a dovednosti manažerů [10] .
Existuje mnoho vědců, kteří jsou považováni za autority v oblasti inženýrského managementu. Příkladem v tomto ohledu by byli Taylor , Henri Fayol , Henry Gant . To je důvod, proč rané školy inženýrského managementu (School of Scientific Management, School of Administration) obsahovaly výraznou inženýrskou složku.