Optimizacija zanesljivosti in kakovosti razvoja kompleksnih elektronskih produktov s teorijo grafov

MOLAN, GREGOR (author), Dolinar, Gregor (mentor), Bojkovski, Jovan (comentor)

Izhodišče disertacije je optimizacija razvoja izdelka v okviru razpoložljivih sredstev. Pogosto se izkaže, da je nemogoče v razpoložljivem času z razpoložljivimi viri izvesti celovito produktizacijo idejne rešitve kompleksnega izdelka. Treba je identificirati optimalne funkcionalnosti, ki jih je mogoče razviti v predvidenem času s predvidenimi sredstvi. Iskanje povezave med idejno rešitvijo in razvojem izdelka je identificiralo potrebo po analizi ključnih funkcionalnosti za razvoj uporabnega izdelka. V disertaciji je postavljena zasnova optimizacije na osnovi analize funkcionalnosti. Med poslovni del z zahtevami, predstavljenimi v idejni rešitvi, in predvidenim razvojem izdelka v postopku produktizacije je vrinjena analiza funkcionalnosti, ki jo uvaja model MOQE, razvit v okviru disertacije. Postavljen je model, ki ga predstavlja graf izdelka. Uporabljena je prednost teorije grafov, ki omogoča predstavitev in izvajanje računskih operacij. Na osnovi načrtovane idejne rešitve so ocenjene predvidene vrednosti oziroma pomembnosti posameznih funkcionalnosti izdelka. Algoritem za določanje vrednosti izdelka po poti od zahtev do vrednosti izračunava vrednost na vsaki particiji in vrednost izdelka na zadnji particiji. Drugi algoritem določa vpliv funkcionalnosti in gre po poti od vrednosti do zahtev. Tako določi vpliv posameznih zahtev na končno vrednost. Omogoča oceno vpliva opustitve posameznih funkcionalnosti. To določa pomembnost funkcionalnosti in pomen vpliva opustitve posamezne funkcionalnosti, kar omogoča razporeditev in prerazporeditev sredstev na projektu. Na osnovi preverjanj na dveh projektih EU je bil izdelan splošni model MOQE, ki ga je mogoče implementirati v razvoju poljubnega izdelka, programske ali strojne opreme. Bistven prispevek k znanosti je uvedba novega načina optimizacije z uporabo teorije grafov za kvantifikacijo predlagane rešitve. Pomemben prispevek je sprememba celotnega procesa razvoja izdelka, ki med poslovni del in razvoj izdelka umesti analizo funkcionalnosti kot enakovreden del celotnega procesa. Model MOQE je predstavljen mednarodni strokovni javnosti v reviji IEEE Access v članku Model for Quantitative Estimation of Functionality Influence on the Final Value of a Software Product.

• Language: Slovenian
• Keywords: izzivi pri razvoju, optimizacija, optimizirana idejna rešitev, analiza funkcionalnosti, model MOQE, dodeljevanje sredstev, vpliv funkcionalnosti, funkcija kompromisa, opustitev funkcionalnosti, računski graf, ocena vrednosti, odločanje
• Work type: Doctoral dissertation
• Organization: FE - Faculty of Electrical Engineering
• Year: 2024
• PID: 20.500.12556/RUL-155395
• COBISS.SI-ID: 190922243
• Publication date in RUL: 29.03.2024

Secondary language

• Language: English
• Title: Reliability and quality optimization of complex electronic product development with graph theory

Abstract

Usually, it is impossible to implement a comprehensive productisation of the conceptual solution of a complex product in the time available with the available resources. The search for a link between conceptual solution and product development identified the need to analyse critical functionalities for developing a valuable product. The dissertation defines the model MOQE and functionality analysis for the optimisation design based on functionality analysis. The MOQE's functionality analysis is inserted between the business part with the requirements presented in the conceptual solution and the planned product development in the productisation process. The core of the presented model is the product graph, as the graph theory enables the presentation and implementation of computational operations. According to the proposed conceptual solution, the expected values and the importance of the individual functionalities of the product are estimated. The product value algorithm along the requirements-to-value path calculates the value at each partition and the product value at the last partition. The second algorithm determines functionality's impact and follows a path from value to requirements. Thus, it determines the impact of individual requirements on the final value. It enables the assessment of the impact of the omission of individual functionalities. The second algorithm also determines the importance of functionality and the impact of omitting individual functionality, allowing the allocation and reallocation of resources on the project. Based on checks on two EU projects, a general MOQE model was created, which can be implemented to develop any product, software or hardware. A significant contribution to science is introducing a new optimisation method using graph theory to quantify the proposed solution. An important contribution is the change of the entire product development process, which places functionality analysis between the business part and product development as an equal part of the whole process. The MOQE model is presented to the international professional public in the IEEE Access magazine as the article Model for Quantitative Estimation of Functionality Influence on the Final Value of a Software Product.

• Keywords: product development challenges, optimization, conceptual solution, functionality analysis, MOQE model, resource allocation, graph theory, validation, commercialization, value assessment, risk management, decision-making