МГУ имени М. В. Ломоносова
Экономический факультет
Кафедра экономической информатики

Работы студентов

Eng

Лучшие проекты студентов по итогам курса «Информационные технологии в менеджменте»

«Модульный автопром» (Викулин И.А.)

Введение.

Модульные платформы — это унифицированный набор компонентов и архитектурных решений, который используется для создания различных моделей автомобилей. Из этого «конструктора» автопроизводители собирают машины, где сохраняется общая основа, но варьируются кузова, некоторые специфические узлы [5].

Автомобильная промышленность трансформируется благодаря модульным платформам, которые повышают экономическую эффективность, уровень гибкости и инновационные возможности [5]. Поэтому во время быстроразвивающихся технологий, спроса на персонализацию модульный автопром — ключ к успешному развитию автомобильной промышленности. Стандартизация ключевых компонентов и узлов позволяет создавать широкий ассортимент моделей на единой базе, что ускоряет производство и уменьшает издержки на разработку.

Рисунок 1. Компоненты автомобиля

Мотивация проекта. 

Современный автомобиль представляет собой сложную систему, состоящую из большого количества взаимосвязанных компонентов (рис. 1). В модульном автопроме одна и та же платформа может использоваться для разных моделей автомобилей, а комплектующие могут применяться в нескольких производственных решениях одновременно. Из-за этого возникает необходимость централизованного хранения и управления данными. Если информация хранится разрозненно, становится сложно контролировать совместимость платформ и деталей, отслеживать производство автомобилей и получать аналитическую информацию. Поэтому задача проекта — построить информационную систему, которая объединяет данные о производителях, моделях, автомобилях, платформах и комплектующих в единую структуру.

Основная цель проекта — разработка модели информационной системы для модульного автопрома. Для достижения этой цели были поставлены несколько задач. Во-первых, необходимо было выделить основные сущности предметной области и определить связи между ними. Во-вторых, подготовить структуру базы данных и организовать данные для последующего хранения. Также требовалось разработать ролевую модель, описать бизнес-процессы в нотации IDEF0, реализовать SQL-базу данных и написать программный код для обработки информации.

После подготовки данных была разработана структура базы данных. В проекте были созданы основные таблицы-сущности: производители автомобилей, модели, автомобили, платформы и комплектующие. Кроме этого, были созданы таблицы-связки. Они необходимы для реализации отношений между сущностями. Например, одна платформа может использоваться несколькими автомобилями, а одна деталь может быть связана с определенной платформой. Такое разделение позволяет избежать дублирования информации и обеспечивает целостность данных.

Ключевым компонентом модульных платформ является стандартизация частей автомобиля, которые являются элементами брендовой дифференциации и не видны клиентам [5]. Обычно это строение электроники и проводки, тормозов, компоненты шасси, части подвески, рулевого управления, а также интерфейсы межмодульного взаимодействия, крепления агрегатов. С помощью этой технологии инженеры фокусируются на уникальных характеристиках моделей (специальное оборудование, управляемость, дизайн автомобиля).

Рисунок 2. Гибкость при использовании модульных платформ

 

Разнообразие моделей. 

С помощью модульных платформ дизайнеров повышается гибкость при создании автомобилей. На стандартизированной архитектуре возможно производить различные классы и типы автомобилей (например, от седана до кроссовера) (рис. 2). Это реализуется за счет установки различных кузовов и изменения свесов, колеи, колесной базы [5]. Благодаря гибкости автопроизводители могут учитывать требования региональных рынков, а также быстрее внедрять инновационные технологии, ведь для этого не нужно полное изменение конструкции.

Также модульный автопром отвечает тренду на кастомизацию продукции под запросы клиентов (рис. 3). Без усложнения производственного процесса предприниматели получают возможность предлагать различный дизайн, оборудование [3].

Рисунок 3. Кастомизация продукции под запросы клиента

 

Первыми стали использовать подобие платформы General Motors в 1908. В это время все марки создавали разные модели на единой основе, а кузов потребители приобретали самостоятельно в других компаниях [4].

GM пытается рационализировать использование созданных инженерных решений для упрощения разработки и внедрения инноваций. К унификации GM подвигло то, что он был объедением нескольких марок, из-за чего потребовались единые технологии. Стандартизация прошла успешно, и они стали производить несколько моделей (Oldsmobile, Chevrolet, Pontiac) на единой платформе А-body.

После войны в Европе имел успех Citroen 2CV, что использовали французы, дав новое имя (Citroën Ami) и изменив кузов, они создали новый автомобиль, который стал самым продаваемым в их стране. Так, создание моделей на единых платформах приближается к современным формам.

В 70-е в Америке появляется бейдж-инжиниринг. Он подразумевает производство такой же машины, как уже есть на рынке, то есть без технических различий, но с небольшими внешними имениями, а главное новой эмблемой [4].

В начале XXI в автопроизводители приступили к созданию разных моделей автомобилей на единой платформе. Каждая модель обладала своими преимуществами, поэтому перестали говорить, что платформенный инжиниринг не совместим с разнообразием. Примером такого подхода могут служить Volkswagen Touareg и Porsche Cayenne (рис. 4).

Рисунок 4. Volkswagen Touareg и Porsche Cayenne на единой платформе

При использовании модульных платформ модели отличаются друг от друга дизайном, и некоторыми характеристиками, но имеют общую конструкцию. С использованием этой технологии возникает проблема: невозможно комбинировать части моделей, которые созданы на разных платформах из-за их несовместимости.

Сейчас набирают популярность модульные «тележки», так как заменяют несколько платформ сразу. Детали стыкуются между собой, ведь автомобиль заранее делится на области, которые возможно менять в определенных пределах [4].

Большое количество издержек образуется при создании неизменной, негибкой части автомобиля – места, где находится мотор или трансмиссия. Но все остальные элементы возможно изменять. В этом заключается свобода модульных платформ, они позволяют создавать автомобиля на одной основе, но отличные по характеристикам, например, на платформе Volkswagen проектируются Audi A4 и Bentley Bentayga, Lamborghini Urus. Volkswagen начал использовать модульные платформы MLB уже в 2007 для моделей с продольным расположением двигателя. Позднее, когда появляется MQB (рис. 5), модульные платформы стали применять для моделей с поперечным расположением мотора [4]. Для дальнейшего развития машин этой фирмы стали использовать модульные платформы. Им последовали ключевые игроки глобального авторынка: Toyota, Daimler, Nissan, PSA и др.

Рисунок 5. Модульная система MQB

В Японии вместо создания единой универсальной платформы разработали взаимосвязанные «тележки» для разных типов автомобилей. Например, TNGA включает платформы для кроссоверов, седанов. При их проектировании использовались стандартизованные узлы подвесок и точки крепления. В 2023 году более половины моделей Toyota построено с помощью TNGA (рис. 6): Camry, Corolla, C-HR, RAV4, Highlander, а также премиальные Lexus (NX, ES, RX).

В 2025 году Mercedes-Benz выпустил модульную платформу MMA (Mercedes-Benz Modular Architecture). Она создана для гибридных силовых установок и для чисто электрических [1].

Можно отметить, что количество созданных на основе определённой платформы моделей определяет ее успех. На сегодняшний день модульные платформы только развиваются, поэтому пока используют имеющиеся платформы.

Трендом в автопроме является возможность одной платформы принимать совершенно разные типы силовых установок. Рынок будет нуждаться одновременно в традиционных бензиновых двигателях и гибридах еще долго из-за постепенного перехода к электромобилям, что помогают учесть модульные платформы.

Рисунок 6. Модульная платформа TNGA

 

В будущем увеличится гибкость платформ, что позволит создавать автомобили совершенно разных классов на одной базе [1]. По мере развития технологии диапазон размеров и назначений будет расширяться.

Возможно, в будущем для автомобилей разного класса будет в качестве основной использоваться одна платформа. Главное внимание будет сосредоточено на программном обеспечении при стандартизации железной основы [5]. Предприниматели будут получать прибыль на платных обновлениях, дополнительных функциях и возможностях. Платформа будет еще более унифицирована, а электроника продолжит дифференциацию.

Экологические требования сильно влияют на рынок, а значит на развитие платформ. Направлением их эволюции выступает использование переработанных материалов, оптимизация производства. По европейские нормам к 2030 году автомобиль должен состоять на 85% из перерабатываемых материалов. Производители начали адаптироваться: полимеров заменяются на биопластики, сталь на алюминий. Таким образом, экологичность является важным конкурентным преимуществом.

На втором этапе работы использовался Excel. Он применялся как инструмент предварительного проектирования базы данных. В Excel были подготовлены данные о производителях, моделях, автомобилях, платформах и комплектующих. Отдельные листы соответствовали будущим таблицам базы данных.

Следующий этап — разработка ролевой модели системы. Все участники были разделены на внутренние и внешние (рис. 7). К внутренним участникам относятся генеральный директор, руководитель производства, производственный менеджер, инженер-конструктор и специалист по комплектующим. Также отдельно выделяется управленческий персонал. Эти роли выполняют аналитические запросы и контроль производства. Сотрудники оперативной деятельности создают и изменяют данные в системе. К внешним участникам относятся клиент и поставщик комплектующих. Они имеют ограниченный доступ и могут в основном просматривать информацию или передавать данные. 

Рисунок 7. Ролевая модель системы

После ролевой модели были описаны бизнес-процессы в нотации IDEF0. Главный процесс называется «Управление производством автомобилей на модульной платформе» (рис. 8). Этот процесс был декомпозирован на несколько этапов (рис. 9). Сначала выполняется ведение данных о производителях и моделях. Затем формируется автомобильная платформа. После этого подбираются комплектующие, регистрируется конкретный автомобиль и в конце выполняется анализ и контроль производства. Такая последовательность отражает логику модульного автопрома, где автомобиль создается как результат объединения платформы, модели и набора комплектующих.

Рисунок 8. Бизнес-процессы в нотации IDEF0

Рисунок 9. Этапы управления производством автомобилей на модульной платформе

Практическая реализация проекта выполнялась в SQL Server, а для работы с базой данных использовалась среда DBeaver. В базе данных были созданы таблицы, первичные ключи и внешние ключи. Особое внимание уделялось foreign keys, так как они обеспечивают целостность данных и не позволяют создавать некорректные связи между сущностями. Например, нельзя зарегистрировать автомобиль с производителем, которого нет в таблице производителей. Также были реализованы SQL-запросы для разных ролей: аналитические запросы для управленческого персонала и запросы на создание или изменение данных для сотрудников оперативной деятельности.

Для каждой роли были разработаны SQL-запросы, соответствующие их функциям. Например, руководитель производства может выполнять аналитические запросы по автомобилям и платформам, а производственный менеджер — регистрировать новые автомобили и изменять характеристики. Также реализованы запросы для анализа производителей, платформ, моделей и комплектующих. Это позволяет использовать базу данных не только как хранилище информации, но и как инструмент аналитики и управления производством.

Пример SQL-запроса:

  1. ------------------------------- Генеральный директор -------------------------------
  2. -- Анализ количества автомобилей по производителям.
  3. -- Тип операции: просмотр
  4. SELECT m.Make_Code,
  5.        m.Make_Name,
  6.        m.Make_Country,
  7.        COUNT(v.Vehicle_Serial_Number) AS Vehicle_Count
  8. FROM Makes AS m
  9.          LEFT JOIN Vehicles AS v
  10.                    ON m.Make_Code = v.Make_Code
  11. GROUP BY m.Make_Code,
  12.          m.Make_Name,
  13.          m.Make_Country
  14. ORDER BY Vehicle_Count DESC;
  15. -- Анализ использования автомобильных платформ.
  16. -- Тип операции: просмотр
  17. SELECT p.Platform_ID,
  18.        p.Platform_Name,
  19.        p.Platform_Country,
  20.        COUNT(vbp.Serial_Number) AS Vehicle_Count
  21. FROM Automotive_Industry_Platform AS p
  22.          LEFT JOIN Vehicles_by_Platform AS vbp
  23.                    ON p.Platform_ID = vbp.Platform_ID
  24. GROUP BY p.Platform_ID,
  25.          p.Platform_Name,
  26.          p.Platform_Country
  27. ORDER BY Vehicle_Count DESC;
  28. -- Анализ количества комплектующих по странам производства.
  29. -- Тип операции: просмотр
  30. SELECT Part_Country,
  31.        COUNT(Part_ID) AS Parts_Count
  32. FROM Parts
  33. GROUP BY Part_Country
  34. ORDER BY Parts_Count DESC;
  35. -- Просмотр общей информации по автомобилям.
  36. -- Тип операции: просмотр
  37. SELECT v.Vehicle_Serial_Number,
  38.        v.Vehicle_Name,
  39.        m.Make_Name,
  40.        mo.Model_Name,
  41.        p.Platform_Name,
  42.        v.Vehicle_Power,
  43.        v.Vehicle_Colour
  44. FROM Vehicles AS v
  45.          JOIN Makes AS m
  46.               ON v.Make_Code = m.Make_Code
  47.          JOIN Models AS mo
  48.               ON v.Model_Code = mo.Model_Code
  49.          JOIN Vehicles_by_Platform AS vbp
  50.               ON v.Vehicle_Serial_Number = vbp.Serial_Number
  51.          JOIN Automotive_Industry_Platform AS p
  52.               ON vbp.Platform_ID = p.Platform_ID
  53. ORDER BY v.Vehicle_Serial_Number;

Для обработки данных был написан программный код на Python с использованием библиотеки Pymssql. Программа подключается к SQL Server и выполняет операции с таблицей производителей автомобилей. В коде были реализованы функции просмотра производителей и добавления новых записей. Таким образом, Python использовался как пример прикладного взаимодействия с базой данных через программный интерфейс.

Результаты проекта. 

В результате проекта была разработана целостная модель информационной системы для модульного автопрома. Были выделены сущности предметной области, подготовлена структура базы данных, разработана ролевая модель и описаны бизнес-процессы. Также была реализована база данных в SQL Server, настроены связи между таблицами и написан программный код на Python для обработки данных. Главный результат проекта состоит в том, что удалось связать концептуальное описание предметной области с технической реализацией информационной системы.

Список литературы. 

  1. Что такое платформа автомобиля: почему разные модели так похожи. Журнал Авито Авто, Иван Иртуков. https://www.avito.ru/auto-journal/chto-takoe-platforma-avtomobilya-pochemu-raznye-modeli-pohozhi
  2. Новые горизонты российского автопрома: тенденции и перспективы развития. https://www.fagaf.com/articles/6332738674426646458/novye-gorizonty-rossijskogo-avtoproma-tendentsii-i-perspektivy-razvitiya?l=ru
  3. Модульная революция VW. https://www.avtovzglyad.ru/article/2013/02/21/606647-modulnaya-revolyutsiya-vw.html
  4. Глубокий автопром. Топ-9 самых популярных автомобильных платформ. Автор: Павел Ёлшин. Источник: Дром. https://www.drom.ru/info/misc/55667.html
  5. Модульные платформы в автомобилестроении: Гибкость, эффективность и будущее персонализации.  https://www.fagaf.com/articles/4918533243266782986/modulnye-platformy-v-avtomobilestroenii-gibkost-effektivnost-i-budushchee-personalizatsii?l=ru

«Организация розничной торговли книгами: способы приобретения книжной продукции и привлечение покупателей» (Анощенкова А.А.)

Введение.

Организация розничной торговли книгами в современных реалиях претерпевает значительные изменения под влиянием цифровых технологий. Традиционная модель, при которой покупатель приходил в книжный магазин и выбирал книгу,сегодня дополнена множеством новых способов: онлайн-заказы с доставкой, покупка на маркетплейсах, электронные книги и сервисы с подпиской. Помимо этого, перед книготорговыми предприятиями остро стоит вопрос привлечения покупателей, поскольку конкуренция со стороны крупных сетей, таких как «Читай-город» и «Буквоед», а также маркетплейсов Ozon и Wildberries, постоянно усиливается.

Цель эссе - рассмотреть применение инновационных информационных технологий, в первую очередь технологий искусственного интеллекта, для совершенствования способов приобретения книжной продукции и повышения эффективности привлечения покупателей в розничной книжной торговле.

Описание предметной области книжной розничной торговли.

На основе анализа схемы данных №38 «Книготорговцы» можно выделить ключевые сущности, которые отражают специфику розничной книжной торговли. Центральным объектом являются книги, каждая из которых имеет уникальный идентификатор, автора, категорию, ISBN, дату публикации, рекомендованную розничную цену и комментарии. Авторы содержат персональные данные: имя, инициалы, фамилию, дату рождения, пол и контактные детали. Категории книг представляют собой классификатор, позволяющий группировать книги по жанрам или тематикам (например, историческая литература, религиозная, западная проза).

Спрос и продажи отражаются через сущности клиентов, заказов и позиций заказа. Клиент имеет уникальный код, имя, адрес, телефон и электронную почту. Заказ фиксирует дату покупки и общую стоимость и привязан к конкретному клиенту. Позиция заказа детализирует каждую купленную книгу с указанием согласованной цены и комментария. Кроме того, в базе данных присутствуют контакты -дополнительные лица, напрямую не связанные с клиентом, но косвенно относящиеся к ним.

Предметная область охватывает следующие ключевые процессы: формирование ассортимента книг, привлечение и регистрацию покупателей, оформление заказов, фиксацию фактической цены продажи и послепродажное взаимодействие с клиентами.

Цель автоматизации в данном контексте - расширение способов приобретения книг (онлайн, офлайн, через маркетплейсы), а также повышение эффективности привлечения и удержания покупателей за счёт персонализированных коммуникаций и анализа покупательского поведения.

Рисунок 1 – База данных с описанием

 

Рисунок 2 – Ролевая модель книжного магазина

Рисунок 3 – Контекстная диаграмма IDEFO A-0

Рисунок 4 – Декомпозиция бизнес-процесса A0

 

Параметры доступа к базе данных.

Сервер: 93.180.33.27
Порт: 1433
База данных: ANBO

SQL-запросы по ролям. 

1) Роль: Клиент (просмотр)

1. Просмотр каталога книг (только книги с ценой > 0)

SELECT book_ID, book_Title, author_Last_Name, book_Category_Code, book_Recommended_Price

FROM Books

JOIN Authors ON Books.author_ID = Authors.author_ID

WHERE book_Recommended_Price > 0;

2. Просмотр своих завершённых заказов (только с суммой > 0, для customer_ID = 1)

SELECT order_ID, order_Date, order_Value

FROM Orders

WHERE customer_ID = 1 AND order_Value > 0;

 

2) Роль: Менеджер по продажам (просмотр)

1. Поиск заказа по номеру

SELECT o.order_ID, c.customer_Name, o.order_Date, o.order_Value

FROM Orders o

JOIN Customers c ON o.customer_ID = c.customer_ID

WHERE o.order_ID = 10;

2. Просмотр истории заказов конкретного клиента

SELECT o.order_ID, o.order_Date, o.order_Value

FROM Orders o

WHERE o.customer_ID = 5 AND o.order_Value > 0; 

 

3) Роль: Специалист по работе с клиентами (просмотр)

1. Поиск клиента по фамилии

SELECT customer_ID, customer_Name, customer_Phone, customer_Email

FROM Customers

WHERE customer_Name LIKE N'%Иванов%';

2. Просмотр всех контактов клиентов

SELECT c.contact_ID, c.contact_FirstName, c.contact_LastName,

       c.contact_CellPhonenumber, ct.contact_Type_Description

FROM Contacts c

JOIN Ref_Contact_Types ct ON c.contact_Type_Code = ct.contact_Type_Code;

 

4) Роль: Кладовщик (просмотр)

1. Просмотр книг, поступивших в указанном месяце (январь 2024)

SELECT book_ID, book_Title, date_Acquired, book_Recommended_Price

FROM Books

WHERE date_Acquired IS NOT NULL

  AND FORMAT(CAST(date_Acquired AS DATE), 'yyyy-MM') = '2024-01'

ORDER BY CAST(date_Acquired AS DATE);

2. Количество книг на складе по категориям

SELECT bc.book_Category_Description, COUNT(b.book_ID) AS BooksCount

FROM Books b

JOIN Book_Categories bc ON b.book_Category_Code = bc.book_Category_Code

WHERE b.date_Acquired IS NOT NULL

GROUP BY bc.book_Category_Description

ORDER BY BooksCount DESC;

 

5) Роль: Маркетолог (просмотр)

1. Продажи по месяцам

SELECT YEAR(o.order_Date) AS Year, MONTH(o.order_Date) AS Month,

       COUNT(o.order_ID) AS OrdersCount, SUM(o.order_Value) AS MonthlyRevenue

FROM Orders o

WHERE o.order_Value > 0

GROUP BY YEAR(o.order_Date), MONTH(o.order_Date)

ORDER BY Year DESC, Month DESC;

2. Количество заказов по дням недели

SELECT DATEPART(weekday, order_Date) AS WeekDay, COUNT(order_ID) AS OrdersCount

FROM Orders

WHERE order_Value > 0

GROUP BY DATEPART(weekday, order_Date)

ORDER BY WeekDay;

 

6) Роль: Директор (просмотр)

1. Общая выручка магазина

SELECT SUM(order_Value) AS TotalRevenue

FROM Orders

WHERE order_Value > 0;

2. Средний чек по магазину

SELECT AVG(order_Value) AS AverageCheck

FROM Orders

WHERE order_Value > 0;

 

7) Роль: Администратор БД (просмотр)

1. Просмотр всех таблиц в базе данных

SELECT TABLE_NAME

FROM INFORMATION_SCHEMA.TABLES

WHERE TABLE_TYPE = 'BASE TABLE'

ORDER BY TABLE_NAME; 

2. Просмотр всех уникальных типов данных в базе

SELECT DISTINCT DATA_TYPE

FROM INFORMATION_SCHEMA.COLUMNS

ORDER BY DATA_TYPE;

 

Обработка данных в Python. 

Часть 2: Загрузка данных из Excel 

# Загружаем только основные таблицы

customers = pd.read_excel(file_name, sheet_name='Customers')

books = pd.read_excel(file_name, sheet_name='Books')

orders = pd.read_excel(file_name, sheet_name='Orders')

order_items = pd.read_excel(file_name, sheet_name='Order_Items')

book_categories = pd.read_excel(file_name, sheet_name='Book_Categories')

print(f"Клиентов: {len(customers)}")

print(f"Книг: {len(books)}")

print(f"Заказов: {len(orders)}")

Клиентов: 50

Книг: 50

Заказов: 50

 

Часть 3: Отчёт для клиента 

print("\n--- КЛИЕНТ ---")

print("\nКаталог книг (первые 5):")

print(books[['book_Title', 'book_Recommended_Price']].head(5))

print("\nКатегории книг:")

print(book_categories)

print("\nМои заказы (customer_ID=1):")

my_orders = orders[orders['customer_ID'] == 1]

print(my_orders[['order_ID', 'order_Date', 'order_Value']])

 

--- КЛИЕНТ ---

Каталог книг (первые 5):

                  book_Title  book_Recommended_Price

0  Твоё сердце будет разбито                     550

1   Преступление и наказание                     500

2         Мастер и Маргарита                     520

3             Евгений Онегин                     480

4               Три товарища                     590

 

Категории книг:

  book_Category_Code            book_Category_Description

0            CLASSIC        Русская и зарубежная классика

1          DETECTIVE                 Детективы и триллеры

2          FANTASTIC                 Фантастика и фэнтези