Перспективная система менеджмента качества для цифровой экономики

Введение, цель

В книге Г. Р. Громова «Очерки информационной технологии» [1] подробно проанализировано следующее явление: уже к середине 1990-х гг. доля трудоспособного населения развитых стран, занятого в обработке информации, превысила 50 %, а их затраты на обработку цифровой информации – уровень затрат на энергетику, т. е. цифровая информация фактически стала основным предметом труда в развитых странах.

К настоящему времени мировая экономика сделала следующий шаг и преодолела «цифровой порог» – цифровая трансформация привела к оцифровке полного состава информации, востребованного экономикой, а также к подключению к единой цифровой информационной сети посредством мобильных устройств всего трудоспособного населения [2].

Финансовые показатели цифровой трансформации в мире (например, выручка рынка цифровой трансформации) достигли уровня, сравнимого с ВВП развитых стран. При этом сравнимого уровня достигли и суммы потерь, связанных с недостаточным качеством цифровых продуктов и проектов по их развитию.

Quality (CISQ) «Cost of Poor Software Quality in the US: a 2021 Report. From problem to solutions» [3], за 2021 г. только в США низкое качество программного обеспечения привело к потерям более 2,41 трл долларов, не включая потери в результате неустраненного технического долга – 1,52 трл долларов, и включая потери в результате операционных сбоев – 1,81 трл долларов, а также потери в результате неудачных проектов развития – 260 млрд долларов.

Исследование выделяет следующие основные факторы роста потерь:

– увеличились киберпреступления из-за роста уязвимости программного обеспечения на 64 % за год;

– ошибки в производстве программного обеспечения в части кода, поставляемого третьими лицами (включая ПО с открытым кодом), выросли на 650 % в течение 2021 г.;

– растет проблема технического долга: по оценкам Deloitte за 2026 г., на его обслуживание уходит от 21 до 40 % ИТ-бюджетов, и он становится одной из основных причин провала проектов развития.

Отчеты Standish Group за период с 2011 по 2020 г. (последний отчет «CHAOS 2020: Beyond Infinity» [4]) демонстрируют следу- ющие данные международной статистики реализации цифровых корпоративных проектов: около 30 % были успешными (уложились в срок, бюджет и соответствовали требованиям качества), около 50 % оказались частично успешными (перерасход бюджета, превышение срока, частичное удовлетворение требований), около 20 % были отменены до завершения или их результаты никогда не использовались.

Одной из основных причин приведенной негативной статистики является то, что в связи с ростом темпа изменений рыночной среды и сложности цифровых продуктов, начиная ориентировочно с середины 1980-х гг., срок разработки цифрового продукта превысил срок сохранения первоначальных требований [1]. Сложный цифровой продукт устаревает быстрее, чем создается, за период разработки теряет возможность удовлетворить первоначально определенные или предвосхищаемые требования потребителей и, таким образом, не может достичь достаточного уровня качества, соответствующего современной теории управления качеством и действующим стандартам в этой области.

При этом, как отмечается в работах [5; 6], данное свойство цифровых продуктов не является их уникальной особенностью.

Значительные отличия цифровых продуктов от ранее существовавших требуют уточнения системного определения нового типа продукта и его классификации, что затруднительно даже в регулирующих государственных документах (см., например: Минцифры «Методические рекомендации по цифровой трансформации государственных корпораций и компаний с государственным участием» [7]) и широко обсуждается в научных публикациях (см. например, статьи А. И. Шайдуллина «Проблема интерпретации, дифференциации, и классификации цифровых продуктов» [8; 5], А. Мотина «Как я определение продукта искал» [9], монографию А. В. Чекмарева, В. Н. Азарова и Ю. В. Куприянова «Цифровое качество» [2]). В большинстве проанализированных публикаций определение цифрового продукта сводится к попыткам классификации на основе перечис- ления примеров реализации и базовых технологий.

Преобразование понятия продукта и его особенности обосновывают и необходимость изменения подходов к управлению его качеством. В статье J. Frick, P. Grudowski «Quality 5.0: A Paradigm Shift Towards Proactive Quality Control in Industry 5.0» [10] приведено описание развития концепции управления качеством от секретов отдельных мастеров («Качество 1.0») к концепции «Качество 4.0». Развиваемая в настоящее время эта концепция сфокусирована на предвосхищении нужд потребителя, исследовании его опыта, влиянии на среду (см. например, статью С. Н. Кузьминой, В. В. Силаевой, К. В. Мачульской «ЭКГ-рейтинг – национальный подход к обеспечению качества и оценке ответственного бизнеса» [11]), этических факторах, требованиях интернет-от-крытости, развитии рейтингования различного рода, возможности анализа больших данных, подходах, бережливого производства и Six Sigma (см. например, статьи В. Н. Азарова, А. В. Чекмарева «Применение методологий, методов и инструментов Всеобщего управления качеством при проектировании цифрового предприятия. Бережливо-шестисигмовая цифровая производственная модель» [12], A. C. Sood, K. S. Dhull «The Future of Six Sigma Integrating AI for Continuous Improvement» [13], В. Н. Азарова, А. В. Чекмарева, Е. Л. Кузиной, М. А. Кузиной «Интеграция сбалансированной системы показателей и шесть сигм для управления ИТ-проектами, проектирования цифровых процессов и продуктов» [14]), на развитии стандартов ISO серии 9000.

В отдельных исследованиях упоминается адаптивная способность производства и продукта реагировать на изменения внешних условий, свойственная перспективной концепции менеджмента качества (см. например, статьи В. А. Васильева «Цифровые технологии и управление качеством» [15], А. Н. Левенцова и др. «Качество и цифровая трансформация» [16], статью аналитика LNS Research D. Jacob «What is Quality 4.0?» [17]).

Формулировка концепции «Качество 5.0» в научных публикациях представляется пока достаточно размытой. Характерна следую- щая оценка, приведенная в статье компании 3Frames Software Labs Pvt Ltd. «Understanding Quality 5.0 from the Prism of Industry 5.0» [18]: «Пока организации пробуют применить лучшие практики, выделяемые в “Качество 4.0”, появляются приглушенные слухи о “Качество 5.0” и изменениях, которые эта концепция принесет миру управления качеством. Фактом является то, что эта концепция пока всего лишь многообещающая идея “на бумаге”, в только зарождающемся состоянии…».

Целью настоящего исследования является поиск решения проблемы обеспечения качества цифровых продуктов в рамках их жизненного цикла в ускоренно меняющейся среде за счет разработки перспективной системы менеджмента качества в соответствии с концепцией «Качество 5.0» (далее – ПСМК), включая уточнение определения цифрового продукта и его свойств, поиск перспективных теоретических подходов, общей концепции, практически применимых методов и инструментов.

Методы исследования

Для достижения поставленной в исследовании цели автором произведен анализ научных и прикладных публикаций на тему определения термина, структуры, свойств и классификации цифровых продуктов. На основе проанализированных публикаций и собственной практики разработки и эксплуатации цифровых продуктов сформирован список их отличительных особенностей и уточнено определение этого нового типа продукта как единой с предприятием системы, адаптирующейся к быстро меняющейся среде. Высокоуровневое абстрагирование определения и свойств позволило выявить недостатки существующих концепций и подходов по управлению качеством, сформулировать требования к ПСМК, обосновать применение теории взаимной адаптации сложных систем для формулировки новых подходов к разработке ПСМК цифровых продуктов.

Определение общей структуры системы цифрового продукта позволило предложить укрупненную структуру элементов модели ПСМК, соответствующей перспективе вне- дрения Индустрии 5.0 и шестого техноэконо-мического уклада.

В рамках разработки ПСМК проанализирована базовая концепция модели зрелости и проведен сравнительный анализ более 50 моделей зрелости, применяемых в различных направлениях деятельности, с учетом принципов теории взаимной адаптации, свойств и структуры системы цифрового продукта произведено обобщение их принципов и структуры, синтез и теоретическое обоснование эталонной унифицированной модели зрелости, задающей шкалу развития и систему оценки уровня развития, на основе подходов методологии Six Sigma предложена базовая методология инжиниринга качества в рамках концепции «Качество 5.0». Предложенная модель ПСМК апробирована на базе реальных предприятий.

Результаты и дискуссия

Недостаточная определенность объекта применения системы менеджмента качества затрудняет исследование перспектив ее развития и априори ставит под вопрос его полноту. В большинстве проанализированных публикаций определение цифрового продукта сводится к перечислению технологий. Например в [5] приведено следующее определение: «…информационное содержание (контент), результат компьютерной обработки информации, программное обеспечение или услугу, имеющие самостоятельную ценность для потребителей/пользователей, созданные с использованием компьютеров по основному назначению, предоставляемые потребителю/ пользователю посредством компьютеров, устройств мобильной связи, устройств дополненной реальности, терминалов промышленного и военного оборудования, цифровых домашних устройств». В [7] цифровой продукт определен как «услуга, оказываемая исключительно посредством электронных устройств, не имеющая физического воплощения, для которой компания определяет характеристики (свойства), цену и целевую аудиторию». При этом «цифровая услуга» определена как «синоним – цифровой продукт», а по тексту документа неоднократно встречается совместное упоминание «цифровые продукты и услуги» как различные сущности.

Детальный анализ термина произведен в прикладных целях для уточнения функций ключевых ролей процесса производства цифровых продуктов в [9]. Уточним это удачное определение с учетом проанализированных публикаций и потребности в адаптации с внешней ускоренно изменяющейся средой: цифровой продукт – это система с высокой исследовательской составляющей, создающая ценность для участников производства, хранения, транспортировки и потребления, которая состоит из команд людей, бизнес-процессов, проектов, инструментов для их исполнения, основанных на цифровых технологиях, способная самообу-чаться и адаптироваться, а также образовывать сетевые интеллектуальные надсистемы и комплексные продукты, производимая с участием потребителя и контролируемая производителем в ходе всего жизненного цикла, включая этап производства и потребления.

Введенное определение дифференцирует цифровой продукт от других типов продуктов и услуг, а также имеет явное пересечение с ESG (Environmental Social and Corporate Governance) – концепцией устойчивого развития, появившейся в начале XXI в. и определяющей в настоящее время один из основных трендов в развитии предприятий и глобальной экономики [11].

Опуская детальный анализ источников, приведем краткий список отличительных характеристик цифровых продуктов, позволяющий уточнить определение:

– пренебрежимо малая ресурсоемкость и время копирования, которые постоянно снижаются;

– уязвимость цифровых продуктов к копированию и внесению изменений и способность к почти неограниченному масштабированию, которые привели к созданию и ускоренному развитию систем защиты от копирования, целостности и контроля доступа;

– пренебрежимо малая ресурсоемкость и время транспортировки, ресурсоемкость хранения, которые постоянно снижаются;

– отсутствие географических ограничений доставки;

– пренебрежимо малая ресурсоемкость хранения, которая постоянно снижается;

– высокая способность к масштабируемости клиентской базы;

– неограниченный срок эксплуатации (отсутствие разложения и износа);

– низкое время сохранения неизменности требований к цифровому продукту (быстрое устаревание);

– высокая сложность и наукоемкость;

– способность к созданию, накоплению, получению, обработке и передаче информации;

– способность к самообучению и накоплению ценности в процессе эксплуатации;

– способность выступать в качестве элемента или самостоятельной системы управления (в том числе самообучаемой);

– неотчуждаемость от производителя; непрерывное управление и контроль продукта в процессе потребления производителем;

– способность создавать интеллектуальные самообучаемые сети, которые в том числе могут обеспечивать предиктивное (опережающее) развитие;

– быстрая и непрерывная адаптация, гибкость [6];

– способность обмениваться информацией, интегрироваться в том числе с финансовыми сервисами (тоже в виде интегрируемых цифровых продуктов), существование развитых поисковых механизмов, которые позволяют создавать высококонкурентные, оперативно работающие и прозрачные рынки цифровых продуктов.

В рамках темы качества цифровых продуктов либо обсуждается отдельный тип цифровых продуктов с его критериями качества, либо делается попытка классификации цифровых продуктов с опорой на мнение какого-либо авторитетного источника и аргументируется невозможность применения единых подходов по управлению качеством для различных типов цифровых продуктов.

Научно-методологические разработки в области построения новаторских систем управления качеством, в соответствии с концепциями«Качество 4.0» и «Качество 5.0», в большом объеме упоминают цифровые технологии, ссылаются на явление цифровой трансформации экономики, но не вполне обоснованно рассматривают их только в качестве источника нового инструментария, повышающего эффективность традиционных подходов по управлению качеством за счет сбора более полного набора данных, повышения оперативности их сбора и эффективности обработки. При этом упускаются из рассмотрения новаторские наработки по управлению качеством, созданные в период становления цифровой индустрии, в основном в части программного обеспечения, а также то, что цифровые продукты стали одной из основных сфер экономики, требующих изменения и развития традиционной системы управления качеством.

В рамках исследования были проанализированы современные стандарты управления качеством программного обеспечения: серия стандартов SQuaRE (адаптирована и введена в действие на территории РФ в период с 2014 по 2021 г.), а также концепции качества с 1.0 (~1990 г.) по 5.0 (~2020 г.). В основу «Качество 5.0» часто закладывают принципы и Индустрии 5.0, изложенные, например, на официальном сайте Европейского Союза [19]. Концепция «Качество 4.0» представляется более определенной, чем «Качество 5.0». Предлагаемые в данной концепции шаблоны и методики имеют отдельные недостатки. В рамках исследования был проанализирован ряд шаблонов концепции «Качество 4.0», одним из наиболее развитых при этом был шаблон LNS Research [17].

Проведенный анализ позволил сформулировать требования к ПСМК:

– в рамках пятого техно-экономического уклада обеспечивать рост ценности для окружающей среды, общества, государства, потребителей (с учетом подходов UX/UI), участников производства, хранения, транспортировки;

– стимулировать способности продукта к самообучению, быстрой адаптации и гибкости (с учетом особых высоких требований цифровых продуктов к временным характеристикам и за счет развития культуры сотрудничества), образованию сетевых интеллектуальных надсистем и комплексных продуктов;

– привлекать потребителя к процессу производства и развития (на основе методов ис- следования пользовательского опыта), производителя – к контролю в процессе эксплуатации;

– учитывать особенности нового типа предприятия – цифрового, и использовать цифровые технологии, составляющие Индустрию 4.0 (и пятый техно-экономический уклад), такие как большие данные и продвинутая аналитика, искусственный интеллект (включая машинное обучение), технологии дополненной и виртуальной реальности, робототехника, беспилотные транспортные средства и дроны, новые производственные технологии (включая аддитивное производство), технологии цифрового проектирования, моделирования и управления жизненным циклом продуктов и/или услуг, технологии беспроводной связи, спутниковые технологии связи, промышленная беспроводная связь, квантовые технологии (вычисления, коммуникации, сенсоры и метрология), Интернет вещей, облачные технологии (вычисления, хранение данных), мобильные технологии (с использованием мобильных устройств), социальные сети, трехмерная печать, печатная электроника, нанотехнологии и нейротехнологии, блокчейн, информационная безопасность;

– использовать и развивать на основе новых цифровых инструментов методологические наработки в области Всеобщего управления качеством, достигнутые в рамках 5-го техно-экономического уклада (и Индустрии 3.0), включая ориентацию на потребителя, лидерство руководителей, вовлечение работников, процессный подход, системный подход к менеджменту, постоянное улучшение, принятие решений, основанное на фактах и данных, отношения с поставщиками, а также модели зрелости, бережливое производство и Шесть сигм;

– управлять качеством, воздействуя на элементы системы «цифровой продукт»: на команды людей (с учетом новых методов командообразования, корпоративной культуры и системы обучения), процессы, инструменты, систему исследований, средства и методы контроля производителем, систему управления рисками (включая кибербезопасность, аварийное планирование и реагирование, юридическое обеспечение), систему управления финансами;

– основываться на широких научно-прикладных исследованиях и способствовать формированию 6-го техно-экономического уклада (и Индустрии 5.0), включая развитие технологий и методологии для реализации: социального подхода, включая проектирование и сборку социальных систем, гуманитарного подхода, человекоцентричности и вложения в человека, адаптабельности, самообучения, проектирования будущего, устойчивого развития и природопользования с учетом ограничений планеты.

Быстрые изменения накладывают особые требования на современные высокотехнологические предприятия, которые требуют подключения при рассмотрении процессов изменений новых теоретических подходов. В качестве такого нового подхода может служить теория взаимной адаптации В. Ф. Венды, изложенная в книге «Системы гибридного интеллекта» [20]. Эта теория позволяет рассматривать предприятие с набором цифровых продуктов как гибридную интеллектуальную систему, находящуюся в постоянной многоуровневой опережающей взаимной адаптации с внешней средой, которую составляют контрагенты, клиенты, государство, природа и т. д. Законы, сформулированные в рамках этой теории, позволяют управлять адаптационными процессами, выявлять ограничения адаптации, измерять допустимую скорость, пределы и направления адаптации и, соответственно, целенаправленно управлять качеством сложных цифровых продуктов и проектов по их созданию и производству.

Согласно этой теории, качество продукта (системы продукта и предприятия) может быть определено как эффективность непрерывной многоуровневой опережающей взаимной внутренней адаптации компонентов, образующих его систему: команд сотрудников, руководителей, владельцев предприятия, участников транспортировки и хранения, используемых технологий, процессов – между собой и с внешней средой, включающей потребителей, взаимодействующие компании, государство и окружающую среду в понимании устойчивого развития (ESG-, ЭКГ-повестки).

Кроме того, система предприятие–продукт может рассматриваться как самообучающаяся, что позволяет привлекать для построения эффективной деятельности подходы, разработанные для построения современных нейросетевых систем и рассматривать сеть процессов предприятия в качестве самообучающейся нейросети [21].

Теоретические принципы проактивной адаптации, непрерывного развития, заложенные в модели предприятия как самообучающейся, адаптирующейся системы, в большой степени соответствуют нашедшим широкое применение (первоначально в разработке программного обеспечения) с середины 1980-х гг. моделей зрелости. Первая из них была предложена одним из известнейших теоретиков качества P. B. Crosby в книге «Quality is Free» («Качество – бесплатно») [22] с приведенной в ней пятиуровневой матрицей зрелости организации. Основной целью моделей зрелости является получение оценки текущего состояния организации, ее способности производить качественные продукты и формулировать направления развития. В рамках исследования было проанализировано более 50 моделей зрелости, применяемых в 14 различных областях деятельности, включая управление стратегией, финансами, процессами, проектами, рисками, исследованиями, обучением, устойчивым развитием, архитектурой, данными, командами, цифровым дизайном, культурой, и были выявлены общие направления роста зрелости:

• 1)    управление временем – от реактивности к проактивности и рост горизонта планирования с ростом зрелости;

• 2)    эволюционность развития – недопустимость скачков через уровень;

• 3)    снижение себестоимости качества с ростом зрелости;

• 4)    фокусировка усилий – обязательная и различная на разных этапах развития и учет дефицита ресурсов системы;

• 5)    синхронизация уровней развития по различным направлениям деятельности (и с внешней средой) с ростом зрелости;

• 6)    снижение уровня конфликтов с ростом зрелости;

• 7)    снижение уровня рисков с ростом зрелости;

  

  Шаблон ПСМК концепции «Качество 5.0» «Quality 5.0» template

  
  

• 8)    повышение допустимой сложности проектов с ростом зрелости;

• 9)    количественная управляемость с ростом зрелости;

• 10)    гибкость и взаимная адаптация со средой с ростом зрелости;

• 11)    самообучение и непрерывное улучшение с ростом зрелости;

• 12)    развитие регламентации с ростом зрелости;

• 13)    рост эффективности сбора и обмена информацией (включая данные как актив) с ростом зрелости.

Сформулированные принципы позволили разработать эталонную модель зрелости из 13 шкал оценок по пяти уровням каждая, послужившую основой для унифицированных индивидуальных моделей зрелости по каждому из элементов предлагаемой перспективной модели зрелости (как части ПСМК), которая образует систему синхронизированных моделей зрелости 14 элементов современного цифрового предприятия. Она охватывает все основные направления его деятельности, определяет его способность выпускать качественный цифровой продукт и устойчиво развиваться (рисунок).

Модели зрелости элементов ПСМК в рамках исследования разрабатывались с учетом анализа существующих аналогов (от двух до четырех).

Для каждого элемента ПСМК были проанализированы основные направления развития и предложены дополнительные (специфические) векторы оценки и повышения зрелости, например, для управления стратегией ими стали ресурсы, диагноз, политики, действия, для управления персоналом – индивидуальное развитие и командообразование. Общее количество метрик в разработанных моделях зрелости составило более 250 индивидуальных оценок.

Оценка уровня зрелости позволяет предложить методологию целенаправленного развития качества, которую можно определить как инжиниринг качества.

В рамках исследования предложена концепция управления и инжиниринга качества цифрового продукта, основанная на его уточненном определении и описании, которая предполагает следующее: целенаправленное изменение элементов системы продукта с целью максимизации ценности, которую создает продукт для окружающей среды, всех участников производства и потребления на всех этапах жизненного цикла продукта, производимое при помощи обеспечения непрерывного самообучения и адаптации, образования сетевых интеллектуальных надсистем и комплексных продуктов и воздействия на команды людей (как на стороне потребителя, так и на стороне производителя), процессы; инструменты, ос-

Инжиниринг качества в ПСМК концепции «Качество 5.0» в цикле постоянного улучшения DMAIC

Engineering in the «Quality 5.0» System of Quality Management in the DMAIC continuous improvement cycle

№ п/п Этап DMAIC Шаг инжиниринга качества 5.0 1 Define Определение объекта и методики оценки. В качестве объекта оценки может быть выбрано предприятие в целом (в случае необходимости общей оценки) или набор отдельных элементов ПСМК – в случае необходимости оценки/повышения их уровня зрелости 2 Measure Проведение оценки уровня зрелости каждого выбранного элемента ПСМК 3 Analyze Определение категорий оценки, имеющих минимальный уровень для элемента с худшей оценкой, и планирование мер по повышению уровня зрелости элементов ПСМК в рамках отдельных категорий, но не более чем на один уровень 4 Improve Реализация запланированных мер по повышению уровня зрелости отдельных элементов ПСМК 5 Control Проведение контрольной оценки уровня зрелости выбранных элементов нованные на цифровых технологиях, средства и методы контроля производителем.

Инжиниринг качества в концепции «Качество 5.0» – это непрерывная планомерная поступательная деятельность по повышению уровня зрелости 14 элементов ПСМК с целью их синхронизации и опережающей многоуровневой взаимной внутренней адаптации, а также опережающей взаимной адаптации предприятия с внешней средой на всех этапах жизненного цикла продуктов, включая проектирование, производство, распространение и потребление.

Применение данного определения сводится к циклу постоянного улучшения (применим DMAIC) и повторению шагов, приведенных в таблице:

– проведение оценки и выработка мер для достижения более высокого уровня зрелости позволяет определить их минимальный набор в разрезе каждого элемента для достижения следующего уровня зрелости;

– сумму мер для достижения следующего уровня зрелости для организации можно определить как «минимальную дистанцию этапа зрелости». Она определяет объем трудовых, временных и материальных затрат, необхо- димых для достижения следующего уровня зрелости и, следовательно, более высокого качества продукта.

Заключение

В рамках исследования выполнена масштабная работа по анализу современных концепций и применяемых методик управления качеством, сформулированы выводы об их достоинствах и недостатках. На основе новых теоретических подходов, в том числе теории взаимной адаптации сложных систем, предложена и обоснована новая ПСМК на цифровых предприятиях, включающая их сетевое взаимодействие и применение новых цифровых технологий, сформулировано определение цифрового продукта, уточняющее методологию инжиниринга его качества, сформулирован ряд новых принципов и подходов, открывающих возможность для дальнейших исследований, например таких, как синхронизация уровней зрелости областей деятельности.

Апробация предложенной методологии инжиниринга, выполненная в рамках последующего исследования, подтвердила эффективность и перспективность описанного подхода.