universitatea tehnicĂ ``gheorghe asachi din iaŞi …
TRANSCRIPT
UNIVERSITATEA TEHNICĂ ``GHEORGHE ASACHI" DIN IAŞI
RECTORATUL
Către
Vă facem cunoscut că, în ziua Os septembrie 2021, la ora 10,00 pe platforma
Google meet, link: httz)s,'//meet.goog7e.com/rz.fi}-o.J.kk-flvd va avea loc susţinerea online a tezei de
doctorat intitulată:
`` CERCETĂRI PRIVIND ÎMBUNĂTĂŢIREA SISTEMULUI DE MANAGEMENT AL CALITĂŢII DIN
INDUSTRIA AUTOMOTIVE"
elaborată de doamna GÎFEI SIMONA în vederea conferirii titlului ştiinţific de doctor.
Comisia de doctorat este alcătuită din:
Profiuniv.dr.ing. Temneanu Marinel CostelUniversitatea Tehnici "Gheorghe Asachi" din laşi
Prof univ.dr.ing. Sălceanu AlexandruUniversitatea Tehnici "Gheorghe Asachi" din laşi
Profuniv.dr.ing. Grig orescu Sorin-DanUniversitatea ,,Politehnica" din Bucureşti
Profiuniv.dr.ing. Munteanu Mihai-StelianUniversitatea Tehnică din Cluj Napoca
Profuniv.dr.ing. Foşalău loan-CristianUniversitatea Tehnică "Gheorghe Asachi" din laşi
preşedinte
conducător de doctorat
referent of icial
referent of icial
referent of icial
Cu această ocazie vă invităm să participaţi la susţinerea publică a tezei de doctorat.
rsitate,
a Na8îţ
UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI” DIN IAŞI
Rezumat tezăde doctorat
CERCETĂRIPRIVINDÎMBUNĂTĂŢIREA SISTEMULUIDE MANAGEMENTALCALITĂŢII, SIGURANŢEIŞI SECURITĂŢII
CIBERNETICEDIN INDUSTRIA AUTO
Ing. Simona Gîfei (căs.Aionoaie)]
Conducător de doctorat : Prof. dr. ing. Alexandru Sălceanu
IAŞI, 2021
Cuprinsul rezumatului tezei de doctorat
Cuprinsul tezei de doctorat ............................................................................................................. 4
Cuvinte cheie .................................................................................................................................. 8
Introducere ...................................................................................................................................... 8
Prezentarea, motivarea, scopul și obiectivele tezei de cercetare .................................................... 8
Prezentarea sintetică a capitolelor tezei de doctorat ..................................................................... 10
Concluzii finale, limitări, contribuții originale, direcții viitoare de cercetare și diseminarea
rezultatelor .................................................................................................................................... 13
Bibliografie ................................................................................................................................... 18
Cuprinsul tezei de doctorat
Cuprins ............................................................................................................................................ 4
Listă figuri ..................................................................................... Error! Bookmark not defined.
Listă tabele ..................................................................................... Error! Bookmark not defined.
Listă abrevieri ................................................................................ Error! Bookmark not defined.
Introducere ...................................................................................................................................... 8
Prezentarea, motivarea, scopul și obiectivele tezei de cercetare .................................................... 8
Organizarea lucrării ...................................................................................................................... 10
1. „Mașini autonome” și necesitatea utilizării în dezvoltarea acestora a unui sistem de
management „inteligent” ............................................................... Error! Bookmark not defined.
1.1. Istoric al mașinilor autonome și situația actuală ............. Error! Bookmark not defined.
1.2. Principalele tehnologii care vor juca un rol important în realizarea mașinilor autonome
Error! Bookmark not defined.
1.3. Concluzii preliminare privind cercetarea sistemelor autonome implementate pe vehicule și
a mașinilor autonome ................................................................................................................ 13
2. Standarde, studii și contribuții privind elemente ale managementului calității în industria auto
Error! Bookmark not defined.
2.1 Introducere în calitate ...................................................... Error! Bookmark not defined.
2.2 Metodologii de dezvoltare a programelor ....................... Error! Bookmark not defined.
2.3 Cercetări privind standardele din domeniul calității ....... Error! Bookmark not defined.
2.3.1 Familia ISO 9001 pentru gestionarea calității .............. Error! Bookmark not defined.
2.3.2. ISO/TS 16949:2009 și IATF 16949:2016 .................... Error! Bookmark not defined.
2.2.4. ASPICE 3.1- Automotive Software Process Improvement and Capability Determination
................................................................................................ Error! Bookmark not defined.
2.4 Maparea standardelor IATF 16949 cu ASPICE 3.1 ............. Error! Bookmark not defined.
2.4 Contribuții privind identificarea și modelarea matematica a proceselor ce au la
bazăcerințele standardului ASPICE 3.1 ..................................... Error! Bookmark not defined.
2.6 Concluzii preliminarii .......................................................... Error! Bookmark not defined.
3. Gruparea proceselor care stau la baza standardului de siguranță auto ISO 26262 cu procesele
standardului ASPICE 3.1 ............................................................... Error! Bookmark not defined.
3.1 Istoricul siguranței auto și necesitatea implementării sistemelor sigureError! Bookmark not
defined.
3.2 Standardul de siguranță auto ISO 26262 şi noțiuni introductive privind siguranța funcțională
din industria auto........................................................................ Error! Bookmark not defined.
3.3 Contribuții la identificarea proceselor care au la baza standardul ISO 26262Error! Bookmark
not defined.
3.3.1 Procesul de „Fază de concept” și interacțiunea între procese la nivel de „fază de concept”
................................................................................................ Error! Bookmark not defined.
3.3.2 Procesul de „Dezvoltare la nivel de sistem” și interacțiunea între procese la nivel de
sistem ..................................................................................... Error! Bookmark not defined.
3.3.3 Procesul de „Dezvoltare la nivel de HW” și interacțiunea între procese la nivel de hard
................................................................................................ Error! Bookmark not defined.
3.3.4 Procesul de „Dezvoltare la nivel de SW” și interacțiunea între procese la nivel de software
................................................................................................ Error! Bookmark not defined.
3.3.5 Procesul de „Producție, funcționare, service și dezafectare” și interacțiunea între procese
la nivel de Producție, funcționare, service și dezafectare(PFSD)Error! Bookmark not defined.
3.3.5 Procesul de „Procese suport” și interacțiunea între procese la nivel de Procese suport
................................................................................................ Error! Bookmark not defined.
3.3.5 Procesul de „Analize orientate pe ASIL și pe siguranță” și interacțiunea între procese la
nivel de Analize de siguranță ................................................. Error! Bookmark not defined.
3.3.6 Procesul de „Gestionare a siguranței” și interacțiunea între procese la nivel de
management de siguranță ....................................................... Error! Bookmark not defined.
3.4 Maparea proceselor obținute din ISO 26262 cu procesele obținute din ASPICE 3.1 .. Error!
Bookmark not defined.
3.4.1 Maparea proceselor SW pornind de la maparea celor două standarde ISO 26262:2018 și
ASPICE 3.1 ............................................................................ Error! Bookmark not defined.
3.5 Concluzii preliminarii .......................................................... Error! Bookmark not defined.
4. Maparea proceselor care stau la baza standardului de securitate cibernetică auto ISO/SAE
21434 cu procesele standardul de siguranță auto ISO 26262 ........ Error! Bookmark not defined.
4.1 Istoricul securității auto........................................................ Error! Bookmark not defined.
4.2 Standardele de securitate cibernetică din industria auto ...... Error! Bookmark not defined.
4.3 Identificarea proceselor care au la baza standardul ISO/SAE 21434 Error! Bookmark not
defined.
4.3.1 Procesul de „Managementul general al securității cibernetice”(𝑷𝑷𝑷𝑷𝑷𝑷𝑷𝑷𝟓𝟓) si Procesul de
„Managementul specific de proiect al securității cibernetice”𝑷𝑷𝑷𝑷𝑷𝑷𝑷𝑷𝟔𝟔 și interacțiunea între
acestea .................................................................................... Error! Bookmark not defined.
4.3.2 Procesul de „Activități continue de securitate cibernetica”(𝑷𝑷𝑷𝑷𝑷𝑷𝑷𝑷𝟕𝟕) si sub procesele
acestuia ................................................................................... Error! Bookmark not defined.
4.3.3 Procesul de „Metodele de evaluare a riscurilor”(𝑷𝑷𝑷𝑷𝑷𝑷𝑷𝑷𝟖𝟖) si sub procesele aferenteError!
Bookmark not defined.
4.3.4 Procesul de „Faza de concept”(𝑷𝑷𝑷𝑷𝑷𝑷𝑷𝑷𝟗𝟗) si sub procesele aferente, Procesul de
„Dezvoltarea produsului”(𝑷𝑷𝑷𝑷𝑷𝑷𝑷𝑷𝟏𝟏𝟏𝟏) si Procesul de „Validarea de Securitate
cibernetica”(𝑷𝑷𝑷𝑷𝑷𝑷𝑷𝑷𝟏𝟏𝟏𝟏) ........................................................... Error! Bookmark not defined.
4.3.5 Procesul de „Producție”(𝑷𝑷𝑷𝑷𝑷𝑷𝑷𝑷𝟏𝟏𝟏𝟏), Procesul de „Operațiuni si mentenanță”(𝑷𝑷𝑷𝑷𝑷𝑷𝑷𝑷𝟏𝟏𝟏𝟏),
Procesul de „Validarea de Securitate cibernetica”(𝑷𝑷𝑷𝑷𝑷𝑷𝑷𝑷𝟏𝟏𝟏𝟏), Procesul de
„Dezafectare”(𝑷𝑷𝑷𝑷𝑷𝑷𝑷𝑷𝟏𝟏𝟏𝟏) si Procesul de „Activități distribuite de securitate
cibernetică”(𝑷𝑷𝑷𝑷𝑷𝑷𝑷𝑷𝟏𝟏𝟓𝟓) ........................................................... Error! Bookmark not defined.
4.4 Maparea proceselor obținute din ISO/SAE 21434 cu procesele obținute din ISO 26262Error!
Bookmark not defined.
4.5 Concluzii preliminarii .......................................................... Error! Bookmark not defined.
5. Contribuții privind modelarea proceselor Sistemului de Management Integrat de Calitate
Siguranță și Securitate Cibernetica Auto(QCSIMS) și validarea sistemului propusError! Bookmark
not defined.
5.1 Situația actuală privind sistemul de management utilizat în industria auto pentru dezvoltarea
unui produs auto și necesitatea folosirii unui sistem actualizat . Error! Bookmark not defined.
5.2 Modelarea proceselor identificate în sistemul de management integrat QCSIMS în programul
de modelare gratuit Bizagi Modeler. .......................................... Error! Bookmark not defined.
5.3 Validarea sistemului propus prin exemplificare pornind de la procesele ce țin ce gestionarea
proiectului .................................................................................. Error! Bookmark not defined.
6. Concluzii finale, limitări, contribuții originale, direcții viitoare de cercetare și diseminarea
rezultatelor .................................................................................................................................... 13
Bibliografie ................................................................................................................................... 18
Anexa ............................................................................................. Error! Bookmark not defined.
Mulțumiri
Aș dori să adresez cele mai sincere mulțumiri, distinsului meu conducător științific, dl.prof.univ.dr.ing.Alexandru SĂLCEANU, pentru sfaturile, recomandările, încurajările, răbdarea, dedicarea, modul de coordonare și întregul efort depus cu înaltă competență de-a lungul perioadei de pregătire a prezentei teze de doctorat.
De asemenea, mulțumesc domnilorconf.dr.ing. Oana Maria Asiminicesei (Neacșu), conf.dr.ing. Eduard Costel Luncăși S.l.dr.ing. Marius Valerian Păuleţ, pentru deosebita onoare pe care mi-au făcut-o acceptând propunerea de a face parte din comisia de susținereprecum șipentru sfaturile utile acordate.
În egală măsură țin să mulțumesc colegilor din cadrul Departamentului de Măsurări Electrice și Materiale Electrotehnice din cadrul Facultății de Inginerie Electrică, Energetică și Informatică Aplicată pentru sfaturile, recomandările și întregul suport acordat de-a lungulîntregului stagiu doctoral.
Nu în ultimul rând, vreau să mulțumesc întregii familiipentru susținerea și înțelegerea acordate.Țin să le mulțumesc în mod special dragului meu soț, Dan Cosmin, fetelor mele, Melania și Sofia și părinților pentru răbdarea, încrederea deosebită și sprijinul acordat în toată această perioadă.
Ing. Simona Gîfei (căs.Aionoaie)
Cuvinte cheie
Vehicule autonome, Vehicule electrice, calitate, siguranțăfuncțională, securitate cibernetică,ISO9001,IATF16949,ASPICE 3.1, ISO26262, ISO/SAE 21434, inteligență artificială, Quality Safety and Cybersecurity IntegratedManagement System (QSCSIMS)
Introducere
Industria auto se află într-un plin proces de actualizare și redesenare a strategiilor aplicate, a
tehnologiilor implementate cât și a portofoliilor de produse pe care le dezvolt ă. Această actualizare
majoră are ca și baz ă politica la nivel global de reducere a poluării ce cauzează încălzirea globală.
De aceea trendul actual este acela de a dezvolta cât mai multe vehicule electrice sau hibride. Un alt
trend este acela de a dezvolta ‚vehiculul autonom-AV’ sau vehicule cu un grad cat mai ridicat de
autonomie. Spre deosebire de sistemele clasice care nu necesită un nivel foarte ridicat de computație,
sistemele electrice și autonome au o complexitate mult mai ridicat ă atât din punct de vedere
electronic și electric cât și din punct de vedere software. Ținând cont de aceste direcții, companiile
vor fi nevoite să-și modifice strategiile, modul de lucru, mentalitatea pentru a putea fi competitive pe
piață. Doar companiile care vor reuși să folosească sisteme de management „inteligente” vor
rămâne în continuare viabile pe piață mondial ă. Un avantaj îl vor avea companiile care sunt la
început de drum și care vor avea posibilitatea să dezvolte chiar de la început vehicule electrice și/sau
autonome folosind sisteme de management adaptate noilor nevoi. Companiile cu un istoric în
dezvoltarea „clasică” a vehiculelor vor fi nevoite să-și schimbe foarte mult modul de lucru dacă vor
dori sa rămână în continuare în topul vânzărilor. Așadar în viitor este posibil sa avem un alt top al
jucătorilor din industria auto în care este posibil sa nu mai regăsim OEMi care în momentul de faț ă
sunt pe primele locuri la vânzări. Regăsirea OEM-ilor consacrați în continuare în topul vânzărilor va
ține foarte mult de modul în care își vor implementa strategiile cât și de modul în care își vor
actualiza sistemele de management folosite.
Prezentarea, motivarea, scopul și obiectivele tezei de cercetare
Cercetarea din cadrul tezei de doctorat intitulată „Cercetări privind îmbunătățirea
Sistemului de Management al Calității, Siguranței și Securității Cibernetice din Industria
Auto” a pornit de la necesitatea utilizării unui sistem de management „inteligent” care sa conțină
„procese inteligente” care stau la baza dezvoltării produselor integrate pe vehiculele rutiere. Aceste
„procese inteligente” au la baza cerințe le derivate din standardele specifice din industria auto și se
actualizează în funcție de schimbările care apar în cadrul standardelor, schimbărilor care au loc în
piața de desfacere a acestor produse și a informațiilor colectate de la toate părțile implicate în
dezvoltarea și utilizarea produsului final.
Prezenta teză de doctorat propune folosirea unui sistem de management „inteligent”
QCSIMS( Quality Safety Cyber Security Integrated Management System) care integrează procesele
derivate din cerințele standardului de calitate ASPICE 3.1, standardului de siguranță funcțională ISO
26262 și a standardului de securitate cibernetica ISO/SAE 21434 într-un singur mare proces
optimizat.
Avand în vedere faptul căîn industria auto au loc schimbări mari atât din punct de vedere al
tehnologiilor folosite cât și a „jucătorilor” implicați în aceasta industrie, trendul actual al marilor
dezvoltatori de vehicule este de a avea în portofoliu „vehicule autonome”, vehicule electrice sau
vehicule hibride. Dacă trendul actual va continua , în următorii ani marea majoritate a vehiculelor ce
folosesc combustibili fosili vor dispărea de pe piața de consum. Noile tehnologii aduc cu ele sisteme
mult mai complexe și cu necesitate computațională mult mai mare, ceea ce va implica obligativitatea
respectării de noi reguli, cerințe, standarde și legi. Cum timpul de dezvoltare și costurile aferente se
doresc a fi la fel sau chiar poate mai mici decât ceea ce se regăsește în momentul actual în industrie,
fără un sistem de management bine conceput, implementat, verificat și actualizat continuu, toate
aceste noi cerințe nu vor putea fi acoperite sau vor fi acoperite parțial ceea ce va duce fie la o calitate
scăzută a produselor sau mai grav la probleme în siguranța sau securitatea vehiculelor.
Scopul principal al tezei de faț ă este acela de a aduce îmbunătățiri la sistemul actual de
management utilizat în dezvoltarea produsului prin aplicarea unui sistem inovativ de management
denumit QCSIMS. Acest sistem integrează toate procesele de calitate, siguranț ă funcțională și
securitate cibernetica și le grupează acolo unde este posibil. În momentul scrierii acestei teze un
astfel de sistem de management optimizat nu există. Acest sistem aduce cu sine o serie semnificativă
de beneficii și îmbunătățiri ce vor fi prezentate pe larg în capitolul 5.
Principalele obiective ale tezei de doctorat sunt:
1. Elaborarea unei sinteze privind stadiul actual al „vehiculelor autonome”, direcțiile viitoare și
necesitatea implementării în dezvoltarea acestor tehnologii a unui sistem de management inteligent
ca cel propus în această teză de doctorat.
2. Analiza celor mai importante standarde din industria auto care stau la baza definirii
proceselor sistemului de management.
3. Comparații ale schimbărilor dintre versiunile curente și versiunile anterioare ale celor mai
importante standarde ce țin de calitatea, siguranță funcțională și securitatea cibernetică a produsului.
4. Modelarea sistemică și matematică a proceselor de calitate, siguranță funcțională și securitate
cibernetică.
5. Reprezentarea schematică a proceselor de calitate, siguranț ă funcțională și securitate
cibernetică.
6. Gruparea și modelarea sistemelor compuse de : calitate -siguranță, respectiv securitate
cibernetica- siguranță funcțională.
7. Reprezentarea proceselor sistemelor compuse menționate in obiectivul 6.
8. Modelarea si reprezentarea proceselor unui sistem de management inteligent care integrează
„procesele grupate” de calitate, siguranță funcțională și secur itate cibernetica într-un program de
modelare și simulare a proceselor.
9. Validarea sistemului inovativ propus plecând de la un studiu de caz prin comparație.
Prezentarea sintetică acapitolelor tezei de doctorat
Această teză de doctorat se axează pe utilizarea standardelor specifice din industria auto în
implementarea unor procese „inteligente” din cadrul unui sistem inovativ de management denumit
QCSIMS.
Lucrarea conține 6 capitole structurate astfel(vezi Figură 0.1):
Capitolul 1 „Mașini autonome și necesitatea utilizării în dezvoltarea acestora , a unui
sistem de management „inteligent””-prezintă în prima parte a capitolului, evoluția istoric ă a
conceptului de „vehicul autonom” și stadiul actual al implementării unei astfel de idee. În partea a
doua a acestui capitol regăsim o scurtă prezentare a standardului SAE J3016 cu ajutorul căruia
putem identifica nivelele folosite în conducerea autonomă. În acest capitol mai regăsim și câteva
dintre subsistemele care vor juca un rol important în dezvoltarea acestor „vehicule autonome” sau a
sistemelor care dau un anumit nivel de autonomie vehiculelor pe care sunt implementate. În ultima
parte a capitolului 1 sunt prezentate câteva concluzii preliminarii asupra tehnologiei, complexități i
sistemelor folosite sau care vor fi folosite pentru dezvoltarea vehiculelor autonome și asupra
necesității respectării unui număr mai mare de standarde, legi și chiar schimbarea întregului sistem
legislativ rutier. Pentru acoperirea tuturor schimbărilor va fi necesara implementarea unor procese
care au la baza un sistem de management „inteligent”.
Capitolul 2 „Standarde, studii și contribuții personale privind sistemul de management al
calității din industria auto”. Acest capitol conține la rândul s ău 6 secțiuni importante. Primele 2
secțiuni prezintă noțiuni teoretice elementare despre calitate, o scurtă istorie a conceptului de
calitate, prezentarea celor mai importante standarde din industria auto care fac referire la calitate și
prezentarea generală a celor mai importante metodologii de dezvoltare. A treia secțiune prezint ă
contribuția personală asupra schimbărilor ce au avut loc de-a lungul cercetării acestei lucrări în două
dintre cele mai importante standarde care țin de calitate: IATF 16949 și ASP ICE. Sunt realizate 3
comparații ale schimbărilor între: ISO 9001:2008 versus ISO9001:2015, ISO TS 16949:2009 versus
IATF 16949: 2016 și ASPICE 2.5 versus ASPICE 3.1. Aceste comparații vor juca un rol important
atât în utilizarea lor într-o bază de date comună tuturor standardelor (pe viitor) cât și pentru
maparea dintre standardul IATF 16949:2016 cu standardul ASPICE 3.1, mapare care este tot o
contribuție personală ce se regăsește detaliată în cea de-a patra parte a capitolului 2 și care are ca și
scop principal cumularea anumitor activități, resurse implicate cât și produse dezvoltate pe baza
cerințelor din cele 2 standarde. Un alt scop va fi cel de acoperire eficientă a auditurilor si evaluărilor
cerute de către cele 2 standarde, eliminarea timpilor utilizați pentru pregătirea acestor evaluări,
evidențierea facilă a acoperii ambelor standarde. A 5-a secțiune prezint ă procesele identificate pe
baza cerințelor standardului ASPICE 3.1, conexi unile dintre procese, intrările si ieșirile fiecărui
proces în parte, vectorii mărimilor de intrare, respectiv vectorii mărimilor de ieșire, modelarea
matematică și sistemică a proceselor de calitate. Toate aceste informații vor fi utilizate ca intrări în
capitolul 5, capitol ce va cuprinde modelarea propriu zisă a proceselor sistemului de management
inteligent QCSIMS. Ultima secțiune a capitolului 2 prezintă câteva concluzii preliminarii atât asupra
investigațiilor făcute pe baza standardelor cât și asupra contribuțiilor personale efectuate în acest
capitol.
Capitolul 3 „Contribuții personale privind m aparea proceselor care stau la baza
standardului de siguranță auto ISO 26262 cu procesele standardului ASPICE 3.1 ”. Acest
capitol este organizat în 5 subcapitole. Primele 2 subcapitole prezintă aspecte legate de cercetarea
teoretică a celor mai importante noțiuni despre siguranța din industria auto, un scurt istoric și
noțiuni/istoric despre standardul ISO 26262. Următoarele 2 subcapitole prezintă aspecte ale
contribuțiilor personale distribuite astfel: în sub capitolul 3.3 regăsim modelarea sistemică a
proceselor identificate pe baza cerințelor standardului de siguranț ă funcțională ISO 26262,
conexiunile dintre procesele create, reprezentarea matematică a vectorilor mărimilor de intrare,
respectiv vectorilor mărimilor de ieșire și schemele bloc ale proceselor reprezentate în programul
PowerPoint. În sub capitolul 3.4 regăsim ideea originală de a grupa anumite procese în noi procese
„compactate”. Noile procese create vor face parte dintr-un subsistem de management al Calității si
Siguranței auto denumit QSMS. Aceste idei originale vor fi folosite ca intrări în capitolul 5.
Capitolul se încheie cu o serie de concluzii preliminarii.
Capitolul 4 „Contribuții pers onale privind maparea proceselor care stau la baza
standardului de securitate cibernetică auto ISO/SAE 21434 cu procesele standardul de
siguranță auto ISO 26262”. Prezintă o abordare similară capitolului anterior doar că procesele
create au la baza standardul de securitate cibernetică ISO/SAE 21434 iar gruparea se face între
standardul se securitate cibernetică ISO/SAE 21434 și standardul de siguranț ă auto ISO 26262.
Noile procese create vor face parte dintr-un subsistem de management al Securității Cibernetice și
Siguranței auto denumit CSSMS. Aceste idei originale vor fi folosite ca intrări în capitolul 5.
Capitolul se încheie cu o serie de concluzii preliminarii.
Capitolul 5 „Contribuții personale privind modelarea proceselor Sistemului de
Management Integrat de Calitate Siguranță si Securitate Auto , QCSIMS și validarea
sistemului propus”. Acest capitol prezintă ideea originală a creării unui Sistem de management al
Calității, Siguranței și Securității Cibernetice Integrat. În capitolul 5 mai regăsim și modelarea
matematică plus arhitectura conceptului, modelarea propriu zisă într-un program de modelare a
proceselor astfel: modelarea proceselor atât separat pe fiecare arie în parte, modelarea proceselor
grupate câte 2 și modelarea proceselor sistemul final integrat, QCSIMS . Regăsim și un subcapitol
de validare a ideii originale propuse printr-o exemplificare la nivel de dezvoltare folosind abordarea
curentă de implementare după sistemul clasic de management al calității versus utilizarea sistemului
nou propus.Capitolul se încheie cu o serie de concluzii preliminarii.
Capitolul 6 prezintă concluziile finale, direcțiile viitoare de cercetare identificate pe parcursul
lucrării de doctorat, contribuțiile originale și diseminarea rezultatelor cercetării.
Figură 0.1. Structura tezei
Concluzii finale, limitări, contribuții originale, direcții viitoare de cercetare și diseminarea rezultatelor
Utilizarea sistemului actual de management a proiectelor din industria auto tinde să devină
greu de urmat și de respectat iar în viitor nu va putea acoperi necesarul pentru vehiculele autonome.
Prin conceptul original propus QCSIMS dar și în urma rezultatelor experimentale pe parcursul
acestei teze de doctorat pot evidenția următoarele îmbunătățiri:
1. Reducerea costurilor. Pentru anumite procese reducerile pot fi semnificative.
2. Gestionarea resurselor umane într-un mod eficient. De exemplu: utilizarea aceleiași resurse
pentru rezolvarea unui „pachet de lucru grupat” fără a fi necesar implicarea a 3 persoane diferite.
3. Comunicare fluidă fără pierderi de informații. Datorit ă faptului ca toate procesele se
regăsesc într-un singur loc probabilitatea ca informațiile sa se piardă î n urma unei comunicări
ineficiente este foarte mică.
4. Crearea unei liste de „pachete de lucru” pe proiect care sa cuprindă toate produsele necesare
și nu doar o parte cum se realizează în momentul de față.
5. Îmbunătățirea la nivel de gestionare „Stakeholders”. Prin abordarea propusa toate ‚părțile ce
trebuie sa fie implicate’ in proiect vor fi implicate datorita structurii QCSIMS.
6. Planificarea activităților, resurselor este realizată precis pentru toate produsele inclusiv cele
de siguranță si securitate. In momentul de fata aceste pachete sunt planificate separat si de cele mai
multe ori Managerul de proiect nu cunoaște care este minimul de pachete necesar celor 2 zone in
parte.
Concluzii preliminare privind cercetarea sistemelor autonome implementate
pe vehicule și a mașinilor autonome În urma cercetărilor teoretice asupra conceptului de „vehicul autonom-AV”, am descoperit
următorul studiu [7] ce ridică la rândul său întrebări referitoare la standardele ce vor sta la baza
dezvoltării acestor vehicule. Autorii studiului au intervievat în perioada Ianuarie-Octombrie 2013, în
jur de 30 de „stakeholders” dintre care: OEMi, industria de asigurări, dezvoltatori de AV, cercetători
ai pieței auto, furnizori auto, firme de consultanță internaționale. Scopul principal a fost acela de a
defini principalii factori ce ar putea accelera sau încetini dezvoltarea AV. Una din ariile identificate
ca ar putea încetini dezvoltarea AV este data de standardele și reglementările curente. În cadrul
interviurilor un dezvoltator de AV a semnalat faptul ca standardele pot deveni învechite sau chiar
bariere în calea dezvoltării.
Ca prima concluzie personală asupra acestui prim capitol pot remarca faptul că această nouă
tehnologie va aduce după sine multe provocări. Va fi necesară o regândire și reactualizare a
standardelor curente și chiar introducerea de noi standarde care s ă acopere nevoile reale fără să
îngreuneze dezvoltarea acestor AV.
Doar la o prima trecere în revista a sistemelor necesare pentru realizarea acestui concept
„măreț” de AV putem remarca faptul ca vom discuta de o complexitate foarte mare a sistemelor și a
puterii computaționale. Fără un sistem „inteligent” de management și fără un grup de procese
optimizate, cerințele standardelor nu vor putea fi acoperite.
De aceea este necesar implementarea unui sistem de management care sa conțină procese
„smart” și clar definite.
Concluzii preliminarii privind calitatea auto În urma unei experiențe de aproape 11 ani de munca în industria auto și a interacțiunii c u
diferite tipuri de metodologii de dezvoltare software pot remarca faptul ca nu exista „cea mai buna
metodologie” si este foarte important specificul proiectului apoi alegerea si adaptarea metodologiei
care se potrivește cel mai bine cu specificul de pro dus. De asemenea mai pot menționa ca
metodologia Agila tinde sa fie din ce in ce mai folosita pentru zona de dezvoltare SW. Ca fi
observație adiționala pot adăuga faptul ca , in dezvoltarea sistemelor electrice si electronice din
industria auto se foloseș te o metodologie hibrida intre metoda „Agila” si metoda „Ciclului V”. In
funcție de abordarea aleasa procesele aferente trebuie ajustate.
O altă pre concluzie este data de faptul că standardele se schimbă cu o frecvenț ă destul de
mare ceea ce duce și la sc himbarea proceselor. În acest caz este necesar sa fie utilizat un sistem de
management integrat și inteligent.
De asemenea putem observa din subcapitolul în care am identificat procesele definite pe baza
standardului ASPICE faptul că exista un număr mare de procese și un număr mare de variabile de
intrare, respectiv ieșire.
Concluzii preliminarii privind siguranța funcțională Standardul de siguranță auto ISO 26262 deși este relativ nou deja a fost actualizat ceea ce
întărește încă odată necesitatea unei baze de date care să gestioneze informațiile și legăturile cu
procesele.
Gruparea anumitor procese din ASPICE cu unele procese din ISO 26262 pot aduce beneficii
destul de mari. De expl. Procesele de Sistem, respectiv de SW.
Concluzii preliminarii privind securitatea cibernetică
Gruparea proceselor de siguranță cu procesele de securitate cibernetică este necesară iar unele
activități grupate de siguranță – securitate pot aduce îmbunătățiri semnificative întregului produs
dezvoltat căruia i se aplica această abordare inovativa propusă. Am introdus oficial aceasta
propunere de procese grupate în lucrarea [23] publicata din 2017 la Simpozionul International ATEE
ce a avut loc la București. Între timp au apărut studii suplimentare referitoare la ideea grupării
siguranței cu securitatea în domeniul auto. În Mai 2021 CheeWei Lee and Stuart Mandnick au
publicat lucrarea[] prin care propun o metoda de coana liză a siguranței cu securitatea cibernetică
pentru tehnologiile MaaS( Mobility-as-a-Service) si IoV( Internet of Vehicles) cu ajutorul căreia
autorii identifică interacțiunile dintre componente care pot duce sistemul în stări periculoase și
nesigure care nu sunt identificate prin abordările clasice de până acum prin care analiza avea loc
doar separat atât pentru siguranță cat și pentru securitate.
O alta pre concluzie este dată de faptul că SAE 21434 și standardul ISO 26262 au o structură
apropiata atât din punct de vedere al proceselor cat si din punct de vedere al „work product-urilor”
ceea ce duce la o grupare si optimizare buna a proceselor.
Limitărișidirecțiiviitoare de cercetare Limitările tezei curente sunt date de către utilizarea unui program software de creare a proceselor gratuit. Acest program limitează destul de mult implementarea anumitor automatizări ce pot fi făcute sistemului de management original propus in aceasta teza de cercetare. Rezultatele dobândite pe toata durata de efectuare a stagiului doctoral si prezentate in mod concret in aceasta teza, deschide noi direcții de cercetare.
As mai dori sa menționez si faptul ca domeniul auto si in mod special’ vehiculele autonome’ din cadrul acestuia vor oferi noi oportunități de îmbunătățire a ideii originale propuse in aceasta teza de doctorat. Astfel putem discuta despre următoarele direcții de cercetare:
• Realizarea unei baze de date comune de standarde ce sunt sau vor fi utilizate in dezvoltarea si producerea de sisteme electrice si electronice din industria auto. Aceasta baza de date ar putea conține toate standardele cu capitolele si cerințele aferente inclusiv un istoric al schimbărilor. De asemenea ar mai putea conține si toate legăturile dintre aceste standarde la nivel de capitole/cerințe. Pentru aceasta baza de date s-ar mai putea folosi si „IA-Inteligenta Artificiala” pentru colectarea si actualizarea informațiilor cat si a legăturilor dintre aceste informații in mod automat.
• O alta direcție de cercetare ar putea fi reprezentata de validarea experimentala a tuturor proceselor identificate in sistemul original propus in aceasta teza, sistem denumit QCSIMS. Aceasta validare ar trebui sa aibă loc încă de la începutul dezvoltării unui nou produs in cadrul oricărei companii cu profil de dezvoltare auto.
• De asemenea sistemul actual propus ar putea fi îmbunătățit folosind pe de o parte un program SW de dezvoltare a proceselor mult mai complex, pe de alta parte, „IA-Inteligenta artificiala”. De exemplu actualizarea proceselor s-ar putea realiza in mod automat atunci când standardele ce sunt utilizate ca baza s-ar modifica iar responsabilii proceselor modificate ar putea fi informați de schimbări in mod automat printr-un e-mail. O lista a ieșirilor fiecărui proces ar putea fi generata in mod automat si transmisa fiecărui responsabil in parte.
Contribuții originale Plecând de la direcțiile pieței auto am identificat următoarele posibilități de îmbunătățire si am
venit cu următoarele contribuții:
- Am realizat o grupare a standardelor de calitate IATF 16949:2016 cu ASPICE 3.1
- Am identificat si modelat matematic procesele de calitate, procesele de siguranță si
procesele de securitate cibernetica ce au la baza standardele ASPICE 3.1, ISO 26262 si
ISO/SAE 214343.
- Am realizat 2 grupări de procese: o grupare la nivel de calitate-siguranță si o grupare la
nivel de siguranță-securitate cibernetica.
- Am propus conceptul teoretic al sistemului de management integrat al calității, siguranței
si securității cibernetice auto[23].
- Am modelat matematic toate procesele si versiunile grupate de procese într-un program
de modelare a proceselor
- Am validat sistemul propus prin aplicarea in dezvoltarea unui proiect ce s-a desfășurat
timp de 2 ani folosind metoda comparației.
Diseminarea rezultatelor cercetărilor Rezultatele tezei de doctorat au fost diseminate prin publicarea a 2 articoleca prim autor la 2 dintre conferințele internaționale după cum urmează: 1. ATEE 2017 – Al 10-lea simpozion internațional in topic-uri avansate de inginerie electrica din București de pe 23-25 Martie 2017: Integrated Management System for Quality, Safety and Security in Developing Autonomous Vehicle, Gîfei S., SălceanuA., Proceedings of the10-th International Symposium on ADVANCED TOPICS IN ELECTRICAL ENGINEERING (ATEE 2017), 23-25 March, Bucharest, Romania, pp.673-676, ISBN: 978-1-5090-5159-5 2. SILMEN 2019 - A 12-a Conferință internațională despre sistemele electromecanice si energetice de la Chișinău, Republica Moldova din 10-11 Octombrie 2019. Mapping Between Automotive SPICE 3.1 and IATF 16949:2016 to Support the Process-Optimization in the Development of Autonomous Vehicles-Simona Gîfei (Aionoaie), Alexandru Sălceanu, Proceedings of the 2-thInternationalConferenceon ELECTROMECHANICAL AND ENERGY SYSTEMS (SIELMEN 2019),10-11 October,Chişinău, Republic of Moldova, ID 177 Prima lucrare este publicată online pe următoarele pagini web:
I.IEEE Xplore:
https://ieeexplore.ieee.org/document/7905041
Lucrarea este citata in 3 lucrări si 4 patente: 1.Asmaa Swief, Mohamed El-Habrouk, "A survey of Automotive Driving Assistance Systems technologies", Artificial Intelligence and Data Processing (IDAP) 2018 International Conference on, pp. 1-12, 2018. 2.Rasheed Hussain, Sherali Zeadally, "Autonomous Cars: Research Results Issues and Future Challenges", Communications Surveys & Tutorials IEEE, vol. 21, no. 2, pp. 1275-1313, 2019. 3.Rama Mercy Sam Sigamani, Padmavathi Ganapathi, "GOF-SLFN- An Intelligent Attack Detection System against Denial of Service (DoS) attacks based on Glow Worm Swarm optimized Single Layer Feed Forward Networks for vehicular Cyber Physical Systems (VCPS)", IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, vol. 925, pp. 012001, 2020. 4.Kislovskiy, Dima; Bradley, David McAllister, "Individualized risk routing for human drivers" Număr patent:10697789 5.Kislovskiy, Dima; Bradley, David McAllister, "Software version and mode switching for autonomous vehicles" Număr patent:10501091 6.Kislovskiy, Dima; Bradley, David McAllister, "Path segment risk regression system for on-demand transportation services" Număr patent:10489721 7.Kislovskiy, Dima; Bradley, David McAllister, "Autonomous vehicle degradation level monitoring" Număr patent:10262471
Comment [AS1]:
II. ResearchGate https://www.researchgate.net/publication/316447960_Integrated_Management_System_for_quali
ty_safety_and_security_in_developing_autonomous_vehicles
Lucrarea este citata în 5 lucrări:
1.Aakanksha Rastogi, Kendall E. Nygard, “Trust Issues in Cybersecurity and Autonomy”, 27th
International Conference on Software Engineering and Data EngineeringAt: New Orleans, LA,
USA,October 2018.
2. Aakanksha Rastogi, Kendall E. Nygard,“Trust and Security in Intelligent Autonomous Systems”,
International Journal of Computers and Their Applications 26(1):22-29, March 2019.
3.Rama Mercy Sam Sigamani, Padmavathi Ganapathi, “GOF-SLFN- An Intelligent Attack Detection System against Denial of Service (DoS) attacks based on Glow Worm Swarm optimized Single Layer Feed Forward Networks for vehicular Cyber Physical Systems (VCPS)”, IOP Conference Series Materials Science and Engineering 925:012001, DOI:10.1088/1757-899X/925/1/012001, October 2020. 4.RasheedHussain, SheraliZeadally, ”Autonomous Cars: Research Results, Issues and Future Challenges”, IEEE Communications Surveys & Tutorials 21(2),DOI:10.1109/COMST.2018.2869360, September 2018.
5.Asmaa Swief, Mohamed El-Habrouk, „A survey of Automotive Driving Assistance Systems technologies”, 2018 International Conference on Artificial Intelligence and Data Processing (IDAP), September 2018.
Bibliografie
[1] Norman Bel Geddes, Magic Motorways. Web link: https://archive.org/details/magicmotorways00geddrich/mode/2up?view=theater (accesare 22.06.2021)
[2] https://velocetoday.com/self-drive-cars-and-you-a-history-longer-than-you-think/(accesare 22.06.2021)
[3] https://en.wikipedia.org/wiki/DARPA_Grand_Challenge (accesare 22.06.2021)
[4] https://www.sae.org/news/2019/01/sae-updates-j3016-automated-driving-graphic (accesare 22.06.2021)
[5] The Business Research Company, “Autonomous Cars Global Market Report 2021: COVID-19 Growth and Change to 2030” (accesare 22.06.2021)
[6] https://theconversation.com/self-driving-cars-are-still-a-long-way-off-here-are-three-reasons-why-159234 (Accesare 22.06.2021)
[7] James M. Anderson, Nidhi Kalra, Karlyn D. Stanley, Paul Sorensen, Constantine Samaras, Tobi A. Oluwatola, ‘Autonomous Vehicle Technology A Guide for Policymakers’, ISBN: 978-0-8330-8398-2 (https://www.rand.org/content/dam/rand/pubs/research_reports/RR400/RR443-2/RAND_RR443-2.pdf )
[8] Philip Crosby Associates: www.philipcrosby.com
[9] Joseph M. Juran, A. Blanton Godfrey, “JURAN’S QUALITY HANDBOOK”
[10] https://magazin.asro.ro/ro/standard/237763
[11] Jens J.Dahlgaard, KaiKristensen și GopalK.Kanji, „Fundamentals of Total Quality Management Process analysis and improvement”, 2002
[12] Florin Leon, “Managementul proiectelor software - Suport de curs”, 2016
[13] VDA QMC Working Group 13 / Automotive SIG, “Automotive SPICE Process Assessment / Reference Model”, versiunea 3.1 din 01-11-2017, status „published”
[14] ISO 9001:2015, Quality management systems — Requirements
[15] IATF 16949:2016 (1st edition)
[16] Simona Gîfei (Aionoaie), Alexandru Sălceanu,“Mapping Between Automotive SPICE 3.1 and IATF 16949:2016 to Support the Process-Optimization in the Development of Autonomous Vehicles”, Proceedings of the 2-thInternationalConferenceon ELECTROMECHANICAL AND ENERGY SYSTEMS (SIELMEN 2019),10-11 October,Chişinău, Republic of Moldova, ID 177
[17] https://www.who.int/violence_injury_prevention/road_safety_status/report/executive_summary_en.pdf?ua=1Accesare 21.06.2021
[18] https://www.who.int/violence_injury_prevention/road_safety_status/report/country_profiles_all_en.pdf?ua=1Accesare 21.06.2021
[19] http://data.gov.ro/dataset/parc-auto-romaniaAccesare 21.06.2021 [20] https://www.politiaromana.ro/ro/structura-politiei-romane/unitati-centrale/directia-
rutiera/statistici Accesare 21.06.2021 [21] ISO/SAE 21434: https://www.iso.org/standard/70918.html [22] IEC 62443 standard: https://webstore.iec.ch/preview/info_iec62443-2-
1%7Bed1.0%7Den.pdf [23] Gîfei S., Sălceanu A., “Integrated Management System for Quality, Safety and Security in
Developing Autonomous Vehicle”, ATEE 2017, 23-25 March, Bucharest, Romania, pp.673-676, ISBN: 978-1-5090-5159-5
[24] Klaus Hoermann,MarkusMuller,LarsDittmann,JoergZimmer, „Automotive SPICE in Practice”, Springer-Verlag, Santa Barbara USA, 2008.
[25] http://www.oica.net/, (data accesării: 20.07.2015).
[26] R. Ian Faulconbdrige, Michael J. Rayan. „Managing Complex Technical Projects”,@2003 ArtechHouse, INC
[27] http://www.iso.org/iso/home/standards.htm (data accesării 10.07.2015)
[28] Chee Wei Leeand Stuart Madnick, “Cybersafety Approach to Cybersecurity Analysis andMitigation for Mobility-as-a-Service and Internet of Vehicles”, publicată online in Mai 2021.https://www.mdpi.com/2079-9292/10/10/1220
[29] W.W. Royce, Managing the Development of Large Software Systems, Proceedings of IEEE WESCON, 26, 328-388, 1970.
[30] IEC 61508:2010,” Functional safety of E/E programmable electronicsafety-related systems.”
[31] Asmaa Swief, Mohamed El-Habrouk, "A survey of Automotive Driving Assistance Systems technologies", Artificial Intelligence and Data Processing (IDAP) 2018 International Conference on, pp. 1-12, 2018
[32] Rasheed Hussain, Sherali Zeadally, "Autonomous Cars: Research Results Issues and Future Challenges", Communications Surveys & Tutorials IEEE, vol. 21, no. 2, pp. 1275-1313, 2019
[33] Rama Mercy Sam Sigamani, Padmavathi Ganapathi, "GOF-SLFN- An Intelligent Attack Detection System against Denial of Service (DoS) attacks based on Glow Worm Swarm optimized Single Layer Feed Forward Networks for vehicular Cyber Physical Systems (VCPS)", IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, vol. 925, pp. 012001, 2020
[34] Kieslowski, Dima; Bradley, David McAllister, "Individualized risk routing for human drivers”, Număr patent: 10697789
[35] Kislovskiy, Dima; Bradley, David McAllister, "Software version and mode switching for autonomous vehicles", Număr patent: 10501091
[36] Kislovskiy, Dima; Bradley, David McAllister, "Autonomous vehicle degradation level monitoring", Număr patent: 10262471
[37] Kislovskiy, Dima; Bradley, David McAllister, "Path segment risk regression system for on-demand transportation services”, Număr patent: 10489721
[38] Aakanksha Rastogi, Kendall E. Nygard, “Trust Issues in Cybersecurity and Autonomy”, 27th
International Conference on Software Engineering and Data EngineeringAt: New Orleans, LA,
USA,October 2018.
[39] Aakanksha Rastogi, Kendall E. Nygard,“Trust and Security in Intelligent Autonomous Systems”, International Journal of Computers and Their Applications 26(1):22-29, March 2019.
[40] Rama Mercy Sam Sigamani, Padmavathi Ganapathi, “GOF-SLFN- An Intelligent Attack Detection System against Denial of Service (DoS) attacks based on Glow Worm Swarm optimized Single Layer Feed Forward Networks for vehicular Cyber Physical Systems (VCPS)”, IOP Conference Series Materials Science and Engineering 925:012001, DOI:10.1088/1757-899X/925/1/012001, October 2020.
