Содержание к диссертации
Введение
Раздел 1. Анализ понятия «качество... 20
1.1. Обзор подходов к определению понятия «качество» 20
1.2. Качество и потребности 29
1.3. Качество и информация 32
1.4. Определение «качества» по ИСО 9000:2000 45
1.5. Выводы по разделу 1 57
Раздел 2. Анализ методов управления качеством в серийных процессах 61
2.1 Основные характеристики серийных процессов 61
2.2. Особенности методов управления качеством изделий при групповом способе производства .63
2.3. Применение математических методов и информационных технологий при управлении качеством изготовления изделий электронной техники 68
2.4. Особенности серийного процесса производства ферритовых изделий 77
Раздел 3. STRONG Методы управления формой распределения вероятностей показателя качества в
производственной партии STRONG 84
3.1. Метод определения объема операционной партии 84
3.2. Метод формирования операционных партий на примере деталей из феррита СВЧ 90
3.3. Метод получения заданного распределения показателя качества в серийном процессе 103
3.4. Метод получения оптимального распределения показателя качества в серийном процессе... 108
3.4.1. Теоретическое решение задачи 108
3.4.2. Оптимизация управления распределением показателя качества на примере сборки вкладыша из партии ферритовых пластин 110
3.5 Выводы по разделу 3 118
Раздел 4. Статистическое управление серийными процессами производства (на примерах ферритовых изделий) 120
4.1. Оптимизация термической обработки ферритовых изделий 120
4.1.1. Метод определения температуры спекания ферритовых изделий 120
4.1.2. Метод спекания ферритовых изделий в туннельной печи вагонеточного типа 131
4.1.3. Метод определения координат расположения операционной партии ферритовых изделий при спекании в камерной печи 136
4.2. Метод определения температуры обжига шихты и спекания ферритовых изделий 145
4.3. Метод определения температуры горячего изостатического прессования ферритов 154
4.4. Метод определения состава трехкомпонентного феррита 162
4.5. Метод определения времени локального травления монокристаллических ферритовых пластин 173
4.6. Выводы по разделу 4 174
Раздел 5. Модель применения информационных технологии при выполнении требований международных стандартов к системе менеджмента качества организации 177
Введение 177
5.1. Идентификация процессов в организации 180
5.2. «Работа» как основной элемент модели системы менеджмента 184
5.3. Алгоритм выполнения процессов в организации 189
5.4. Менеджмент риска как инструмент постоянного улучшения 205
5.5. Выводы по разделу 5 209
Заключение 211
Список использованных источников
- Качество и потребности
- Особенности методов управления качеством изделий при групповом способе производства
- Метод формирования операционных партий на примере деталей из феррита СВЧ
- Метод определения температуры спекания ферритовых изделий
Введение к работе
В современном мире, в котором все насущные потребности человека практически удовлетворены, важнейшей проблемой является проблема качества. Все сознательные действия людей направлены именно на улучшение качества - качества производимой и потребляемой продукции, качества окружающей среды и - в конечном итоге - качества жизни.
Предметом науки о качестве продукции являются свойства продукта труда, их соотношения и взаимосвязи с общественными потребностями, платежеспособным спросом, а также организационно-технические и экономические способы эффективного создания и использования продукта [66]. В диссертации рассматривается техническая составляющая указанной науки: свойства продукции, их соотношения с общественными потребностями, а также организационно-технические способы эффективного создания продукции.
Важнейшей причиной проблемы качества является то, что само понятие качества является неоднозначным. Авторы книги «Что такое качество?» [68] еще в 1968 г. выявили более 100 различных толкований понятия «качество продукции». С тех пор дискуссии по поводу понятия качества не прекращаются, а международные и национальные стандарты почти в каждом новом издании существенно меняют формулировки определений термина «качество».
С развитием рынка постоянно возрастает значение международных стандартов ИСО серии 9000, ИСО серии 14000 и ряда других. Вместе с тем, в этих стандартах имеет место недостаточная четкость концепций, различия в терминологии и другие аспекты, которые снижают эффективность их практического использования.
На сегодняшний день публикуемые теоретические и практические работы в области качества наполнены разнообразными положениями, методиками, принципами и схемами, Причем отсутствие теоретического обоснования
и, порой, отрицательные результаты практического внедрения некоторых положений, схем и принципов приводят к тому, что, в свою очередь, публикуется немало работ, в которых анализируются неудачи и грубые ошибки в теории и практике менеджмента качества [20], [48], [100], [129], [183], [188].
Из этих работ, в частности, видно, что некоторые фундаментальные понятия, связанные с качеством, трактуются по-разному, в том числе и в специальной литературе. Приведем только два примера.
В статье [10] один из основоположников квалиметрии Г.Г. Азгальдов в 2001 г. рассматривает термин «качество», прямо подчеркивая, что имеет в виду определение ГОСТ 15467-79 [253]. Об определении «качества» в ИСО 9000:2000 [270] в статье [10] просто не упоминается.
В этой же статье ее автор выражает свое несогласие с определениями терминов «менеджмент качества» и «управление качеством», данными в ИСО 9000, заявляя: «Что касается термина «менеджмент», то здесь и в дальнейшем мною он будет пониматься как абсолютный синоним термина «управление» [10].
Второй пример взят из монографии [155], которая в 2004 г. допущена Министерством образования РФ в качестве учебного пособия. В этой монографии на стр. 21 приводится определение: «Качество - степень соответствия присущих продукции характеристик определенным требованиям». Это определение не совпадает ни с одним определением какого-либо действующего (или действовавшего ранее) международного или государственного стандарта. В определение стандарта [270] автор монографии добавляет от себя слова «продукция» и «определенным» и дальше строит содержание учебного пособия на основе своего собственного понимания качества, существенно искажающего смысл определения ИСО 9000 и его российского аналога ГОСТ Р ИСО 9000 [267] (подробнее - см. раздел 1.4).
Подобные примеры можно продолжить, но и из приведенных примеров очевидно: вполне уважаемые авторы не согласны с тем, как трактуют качество и смежные с ним понятия международные и государственные стандарты.
В этой ситуации неизбежно снижение уровня теоретических и эффективности практических работ по улучшению качества.
Существенно, что ни международные, ни государственные стандарты не обосновывают приводимые определения качества. Больше того, уже несколько лет в России одновременно действуют два государственных стандарта [264], [267], в которых даются два различных определения термина «качество».
Все это доказывает необходимость дальнейшей разработки теоретических основ и технологических методов в области качества на базе анализа и фундаментального обоснования самого понятия «качество».
Исследования специалистов, проведенные в течение 20-го века, привели к выводу о том, что, помимо философского понимания качества (которое не предполагает какого-либо взаимодействия данного объекта с каким-либо субъектом), качество имеет два существенных аспекта [218], [223]. Первый аспект связан с субъективной стороной качества - с оценкой качества объектов, с тем, что люди воспринимают, осознают и используют. В дальнейшем в стандартах (см. раздел 1.1) этот аспект определяется как собственно «качество».
Второй аспект отражает совокупность свойств объектов, которая воспринимается человеком, которую люди (изготовители и потребители) считают объективной реальностью, планируют, получают с помощью технологий, оценивают и стремятся улучшить. В дальнейшем в стандартах (см. раздел 1.1) эта совокупность свойств определяется как «качество продукции».
Два аспекта качества порождают два связанных комплекса задач при улучшении качества.
Первый комплекс задач состоит в адекватной оценке качества. Данный комплекс задач тесно связан с определением понятия «качество». При этом
важнейшим является вопрос о том» существует ли некий объективный признак плохого или отличного качества ,
Второй комплекс задач - разработка технологических методов получения такого качества продукции, которое (данным субъектом, для данных условий) считается лучше имеющегося.
Вместе с тем, в диссертации учитывается тот факт, что любой реальный технологический процесс функционирует в рамках системы менеджмента качества конкретной организации. И эффективность технологического процесса зависит от совершенства этой системы менеджмента. Отсюда возникает третий комплекс задач, рассматриваемых в диссертации - организация информационного обеспечения системы менеджмента качества, позволяющая успешно решать задачу улучшения качества.
В стандарте [270] улучшение качества определяется как «часть менеджмента качества, направленная на увеличение способности выполнить требования к качеству. Примечание. Требования могут относиться к любым аспектам, таким, как результативность, эффективность или прослеживае-
мость» .
В свою очередь, «менеджмент качества - скоординированная деятельность по руководству и управлению организацией применительно к качеству»3.
«Управление качеством - часть менеджмента качества, направленная на выполнение требований к качеству» . В стандарте [264] управление качеством определяется как методы и виды деятельности оперативного характера, которые используются для выполнения требований к качеству3.
«Качество - степень, с которой совокупность собственных характеристик выполняет требования» .
1 Иногда говорят о «высоком» («низком») качестве. Однако стандарт [270] рекомендует говорить о «пло
хом», «хорошем» или «отличном» качестве,
2 См. [270], п. 3.2.12
3См. [270], п. 3.2.8
4 См. [270], п. 3.2.10
3См. [264], п. 1.1.5
6 См. [270], п. 1.1.1. Подробнее о понятии качества см. далее, раздел 1.1.
«Требование - потребность или ожидание, которое установлено, обычно предполагается или является обязательным. Примечание I. «Обычно предполагается» означает, что это общепринятая практика организации, ее потребителей и других заинтересованных сторон, когда предполагаются рассматриваемые потребности или ожидания. Примечание 2. Для обозначения конкретного вида требования могут применяться определяющие слова, например, требование к продукции, требование к системе качества, требование потребителя. Примечание 3. Установленным требованием является такое требование, которое определено, например, в документе. Примечание 4. Требования могут выдвигаться различными заинтересованными сторонами»6.
«Процесс - это совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих видов деятельности, преобразующая входы в выходы»7.
Приведенные термины используются в диссертации в соответствии данными определениями. Из анализа этих определений видно, что в рыночных условиях (на которые ориентированы стандарты ИСО серии 9000 и методы, описанные в диссертации) улучшение качества должно приводить к увеличению степени выполнения требований (потребностей и ожиданий) нескольких заинтересованных сторон. «Увеличение степени», равно как и «увеличение способности», понимается в диссертации как увеличение вероятности, а в условиях серийного процесса - как увеличение частоты случаев выполнения требований при неизменных или меньших затратах.
Существенно, что в условиях рынка требования касаются не только необходимых потребителю и ожидаемых потребителем свойств продукции, но и ее экономических, экологических и других существенных для заинтересованных сторон характеристик.
Требования различных заинтересованных сторон не совпадают, а зачастую и противоречат друг другу. Так, потребителя интересуют только свойства продукции, ее эксплуатационные характеристики и цена. Для предпри-
*См.[270],п. 1.1.2. 7 См. [270], п. 3.4.1
ятия-изготовителя серийных изделий, помимо выполнения установленных требований к продукции и ограничений по её цене, имеют значение такие характеристики как воспроизводимость свойств продукции от партии к партии, выход годных, трудоемкость и себестоимость продукции. Причем, как правило, и требования к перечисленным в последнем предложении характеристикам противоречат друг другу, что делает необходимым решение задач оптимизации технологических процессов непосредственно на производстве.
Задачи оптимизации решаются в диссертации с позиции предприятия-изготовителя: при этом требования потребителя продукции к ее свойствам, изложенные в технических условиях и договорах, являются ограничениями, а целевой функцией является себестоимость готовых изделий.
Методы управления качеством существенно отличаются для двух видов производства. Первый вид - это производство единичных изделий. Второй вид - производство неединичной, серийной (массовой8) продукции. В диссертации рассматриваются методы управления качеством серийной продукции.
Ряд методов улучшения качества разработан в диссертации на примере серийных процессов производства комплектующих ферритовых изделий и узлов на их основе. Изготовление ферритовых изделий характеризуются нестабильностью сырья и недостаточной изученностью физико-химических процессов образования ферритового материала, приводящих к существенной нестабильности показателей качества готовой продукции и значительным технологическим потерям [88], [128]. Такие характеристики позволяют утверждать, что проблемы управления качеством ферритовых изделий не только являются типичными для продукции серийных процессов, но и выдвигают большие трудности, чем при изготовлении другой серийной продукции. Скажем, в машиностроении, в легкой промышленности или сфере услуг технологические потери незначительны или отсутствуют вообще.
Для целей диссертации массовая и серийная продукция не различается.
Таким образом, научная проблема улучшения качества в серийных процессах, включающая адекватную оценку качества и снижение себестоимости серийной продукции за счет моделирования процессов и организации применения информационных технологий в системе менеджмента качества на основе международных стандартов, решению которой посвящена диссертация, является актуальной как в теоретическом, так и в практическом плане.
Объекты работы
Схематически область диссертационного исследования приведена (выделена двойными линиями) на рис. 1.1.
Менеджмент качества рассматривается только в той его части, которая включает оценку качества и улучшение качества.
Технологические методы улучшения качества рассматривается на примере процессов серийных ферритовых изделий. Причем исследуются, используются и совершенствуются не конкретные физико-химические особенности ферритовых изделий и узлов (эти особенности выходят за пределы исследования), а закономерности формирования свойств и управления процессом производства групп (партий) однородных изделий.
Менеджмент качества
Качество
Улучшение качества
Оценка качества
Единичная продукция
Серийная продукция
Единичная продукция
Серийная продукция
Модель применения информационных технологий в менеджменте качества в соответствии с международными стандартами
Рис. 1.1 Схема области исследования диссертации (выделена двойными линиями)
Предлагаемая модель применения информационных технологий направлена на улучшение качества в рамках реализации на предприятии требований международных стандартов ИСО серии 9000, стандартов ИСО серии 14000, OHSAS 18001, SA 8000, их российских аналогов и ряда «отраслевых» стандартов, касающихся менеджмента качества .
Цель работы
Целью диссертации является разработка методов улучшения качества, позволяющих повышать выход годных, снижать трудоемкость контроля, и себестоимость при выполнении требований к готовой продукции в серийном процессе изготовления комплектующих деталей и узлов за счет адекватной оценки качества, моделирования технологических операций (на примере ферритовых изделий) и организации информационного обеспечения процессов менеджмента качества.
Задачи работы
Разработать модель восприятия и оценки качества объектов различной природы человеком. Сформулировать критерий улучшения качества.
Разработать модель оценки качества, соответствующую определению качества в международном стандарте ИСО 9000:2000.
Разработать метод формирования операционных партий, позволяющий минимизировать себестоимость единицы годного изделия в производственной партии, на примере операции шлифования СВЧ ферритовых изделий.
Разработать метод получения заданных частот гистограммы (распределения) показателя качества в производственной партии изделий с минимальными затратами.
9 К числу таких стандартов относятся, например, [273]. [274].
Разработать метод получения оптимальных частот гистограммы (распределения) показателя качества в производственной партии комплектующих изделий, предназначенных для сборки конкретных устройств.
Разработать метод оптимального формирования сборочных комплектов на основе управления величиной частот гистограммы (распределения) показателей качества в производственных партиях на примере ферритовых деталей для СВЧ узлов.
Разработать методы статистического управления основными технологическими процессами (массозаготовка, обжиг шихты, спекание, обработка заготовок после спекания) серийного производства ферритовых изделий.
Разработать модель применения информационных технологий, конкретизирующую процессный подход в системе менеджмента качества на основе международных стандартов ИСО серии 9000.
Методы проведения работы
Выполненные в диссертации теоретические и прикладные исследования базируются на методах системного анализа, теории точности производства, теории информации, теории вероятностей, математической статистики, комбинаторики, исследования операций, информатики. Задачи оптимизации решаются в диссертации с позиции предприятия-изготовителя: при этом требования заинтересованных сторон к свойствам продукции, изложенные в спецификациях, являются ограничениями, а целевой функцией является себестоимость готовых изделий.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
Модель восприятия и оценки качества как информации о свойствах объекта. При этом объективным критерием оценки качества является энтропия (мера неопределенности) объекта.
Модель оценки качества конкретного объекта как степени удовлетворения требований в виде совокупности распределений частот (вероятностей) оценок качества заинтересованными сторонами. При этом критерием улуч-
шения качества является непротиворечивое изменение указанных распределений в сторону лучших оценок качества.
3. Комплекс методов обработки деталей и комплектования узлов в диф
ференциально-групповых серийных процессах, включающий:
- метод формирования операционных партий и выбора режимов их до
водки, обеспечивающий сокращение трудоемкости контроля, на примере
операции шлифования комплектующих СВЧ ферритовых изделий;
метод, обеспечивающий получение заданных частот гистограммы (распределения) показателя качества в производственной партии комплектующих деталей при минимальных затратах;
метод получения оптимальных частот гистограммы (распределения) показателя качества в производственной партии серийных комплектующих изделий, обеспечивающий получение заданного количества узлов с минимальными затратами.
Комплекс моделей и методов статистического управления серийными процессами, позволяющих повышать выход годных при минимизации объема контролируемых выборок, на примерах основных операций производства ферритовых деталей: определения химического состава трехкомпонентного ферритового материала, предварительного обжига и спекания ферритовых изделий различных марок в туннельной и камерной печах, горячего изоста-тического прессования высокоплотных ферритовых материалов, локального травления монокристаллических ферритовых пластин.
Модель применения информационных технологий, конкретизирующая процессный подход в системе менеджмента качества организации на основе международных стандартов ИСО серий 9000 и 14000.
Научная новизна результатов диссертации
В работе решена научная проблема разработки объективных критериев оценки качества, а также изложен комплекс методов улучшения качества на
основе впервые разработанных моделей серийных процессов, реализация которых вносит значительный вклад в развитие экономики страны.
Конкретные результаты, обладающие новизной, состоят в следующем.
1. Предложена модель восприятия качества как информации о свойствах
объекта. Данная модель:
показывает, что один из источников проблемы качества лежит в наличии информационных фильтров всех заинтересованных сторон;
позволяет заменить интуитивную однозначную оценку качества численной оценкой величины энтропии и открывает новые пути совершенствования методов менеджмента качества;
находит свое отражение в определении качества, сформулированном в международном стандарте ИСО 9000:2000.
2. Предложена модель оценки качества, соответствующая определению
международного стандарта ИСО 9000:2000. Показано, что оценка качества
может быть представлена в виде совокупности распределений частот (веро
ятностей) оценок качества заинтересованными сторонами. При этом улучше
ние качества имеет место там и тогда, где и когда хотя бы одно из указанных
распределений изменяется в сторону увеличения степени удовлетворения
требований, а остальные не изменяются в сторону снижения степени удовле
творения требований.
Таким образом, показано, что распределение частот (вероятностей) является универсальным инструментом оценки качества - вне зависимости от характера организации и особенностей ее продукции.
Разработан метод формирования операционных партий серийных изделий и выбора режимов их доводки, обеспечивающий сокращение трудоемкости контроля, на основе моделирования процесса с использованием порядковых статистик, на примере шлифования СВЧ ферритовых изделий.
Разработан метод получения заданных частот гистограммы (распределения) показателя качества в производственной партии изделий, позволяю-
щий минимизировать затраты в серийном процессе, на основе транспортной модели дискретного программирования.
Разработан метод получения оптимальных частот гистограммы (распределения) показателя качества в производственной партии серийных комплектующих изделий, обеспечивающий получение заданного количества узлов с минимальными затратами, на основе производственно-транспортной модели.
Разработан метод оптимизации формирования сборочных комплектов для СВЧ ферритовых устройств, позволяющий минимизировать затраты в серийном процессе, на основе уравнения комплектования.
Разработан комплекс моделей и методов статистического управления основными технологическими процессами серийного производства ферритовых изделий (определения химического состава трехкомпонентного феррита, обжига шихты и спекания заготовок в туннельной и камерной печах, изоста-тического прессования, локального травления монокристаллических пластин), позволяющих повышать выход годных и минимизировать объем контроля процессов.
Разработана модель применения информационных технологий в системе менеджмента качества организации, соответствующая международным стандартам ИСО серий 9000 и 14000, конкретизирующая процессный подход за счет планирования, контроля и улучшения элементарного процесса - работы, выполняемой отдельным исполнителем.
Показана необходимость унификации структуры и содержания стандартов, регламентирующих системы менеджмента, и предложены пути решения этой задачи.
Задачи, поставленные в работе, решены в общем виде на основе математического и информационного моделирования, поэтому разработанные методы могут быть использованы для повышения результативности и стандартизации серийных процессов производства различной продукции и интегрированных систем менеджмента.
Практическая ценность и реализация результатов диссертации
1. Предложенная в диссертации модель восприятия и оценки качества
как информации о свойствах объекта:
нашла свое отражение в определении понятия «качество» в международном стандарте ИСО 9000:2000;
использована другими авторами при разработке методов оценки и управления качеством различной продукции;
ориентирует специалистов на обеспечение в организации информационных процессов, поскольку из этой модели следует, что, в общем случае, качество продукции есть там и в той степени, где и в какой степени информация от потребителя к конструктору продукции, от конструктора к технологу, от технолога к рабочему и от рабочего самой продукции передается без искажения;
1 .4. позволяет снять противоречие, состоящее в том, что высококачественная продукция для потребителя - это одновременно, с одной стороны, полезная и понятная, а с другой стороны - новая (разнообразная) продукция;
данная модель показывает, что повышение степени удовлетворения требований, т.е. улучшение качества, может быть достигнуто решением одной из двух задач:
увеличение количества информации о свойствах данной продукции, которую воспринимает, понимает и использует заинтересованная сторона - это задача для производителя продукции;
совершенствование тезауруса (снижение «толщины» семантических фильтров) заинтересованных сторон - это задача для всех заинтересованных сторон.
2. Адекватная оценка качества конкретного объекта, как степени удов
летворения требований заинтересованных сторон на основе проведения ста
тистического анализа с помощью набора гистограмм (распределений) пока
зателей качества, использована в разработанных в диссертации методах.
Данный подход рекомендуется для применения в организациях, внедряющих системы менеджмента качества в соответствии со стандартами ИСО 9001 и ИСО 14001, требующими систематического анализа удовлетворенности заинтересованных сторон.
3. Практическая реализация разработанных в диссертации методов
улучшения качества в серийных процессах проведена на трех предприятиях,
выпускающих ферритовые изделия. При этом:
3.1. Методы формирования сборочных комплектов для ферритовых СВЧ
узлов на основе моделирования и управления гистограммами (распределе
ниями) показателя качества в производственной партии комплектующих из
делий позволили снизить трудоемкость при подборе комплектов из двух де
талей на 10-15%. При подборе комплектов из шести деталей трудоемкость
сокращается более чем в 5 раз. В результате снизилась себестоимость рас
смотренных в диссертации изделий.
3.2. Разработанные методы статистического управления основными
процессами серийного производства ферритовых изделий различных марок
позволяют повышать выход годных этих изделий и снизить трудоемкость
выбора режимов их обработки до двух раз.
Метод формирования операционных партий комплектующих ферритовых деталей и выбора режимов их доводки позволил сократить трудоемкость контроля ферритовых деталей СВЧ устройств в 20 - 25 раз.
Новизну и практическую ценность разработанных методов подтверждают, в частности, 8 авторских свидетельств на изобретения способов управления серийными процессами изготовления различных ферритовых изделий.
4. На основе методов, разработанных в диссертации, предложен цикли
ческий алгоритм улучшения качества в данной системе менеджмента, на
данной технологической операции, в данном подразделении или в организа
ции. Данный алгоритм конкретизирует известный алгоритм цикла Шухарта-
Деминга (P-D-C-A).
5. Разработанная модель применения информационных технологий в
системе менеджмента качества, соответствующей стандартам ИСО серий
9000 и 14000, положена в основу программного комплекса TRIM-QM, вне
дренного более чем на 15 российских предприятиях различных отраслей.
Данная модель и программный комплекс TRIM-QM используются также в учебных процессах подготовки специалистов в нескольких российских вузах.
6. Показано, что предложенная модель применения информационных
технологий:
может быть использована при внедрении в организации процессного подхода в системе экологического менеджмента, в системе безопасности труда и в системе социальной ответственности;
позволяет использовать в системе менеджмента такие подходы как система сбалансированных показателей и анализ видов и последствий потенциальных дефектов.
7. Предложена последовательность действий в системе менеджмента,
которой должна соответствовать структура унифицированного стандарта,
регламентирующего требования к системе менеджмента.
Апробации работы.
Основные теоретические положения и практические результаты работы докладывались на: 1) Третьей научно-технической конференция молодых специалистов по вопросам производства и применения ферритов. (Л. НПО «Феррит». 1974). 2) Конференции «Методы оптимального контроля и эффективного управления качеством при проектировании и производстве изделий из ферритов». (Л. НПО «Феррит». 1976). 3) 31-й научно-технической конференции Ленинградского института авиационного приборостроения (Л. ЛИ-АП. 1977). 4) Семинаре «Опыт создания КСУКП на ленинградских предприятиях. (Л. ЛДНТП. 1977). 5) Четвертом всесоюзном совещание по статистическим методам теории управления (г. Фрунзе. 1978). 6) Семинаре «Стати-
стические методы оценки и прогнозирования качества и надежности промышленных изделий». (Л. ЛДНТГТ. 1982). 7) Республиканской конференции «Создание и внедрение САПР технологических процессов и оснастки» (г. Севастополь. СФ РДЭНТП 1986). 8) 26-й научной конференции Восточно-Сибирского технологический института (г. Улан-Удэ. 1987). 9) 5-м симпозиуме «Квалиметрия человека и образования: методология и практика. Национальная система оценки качества образования в России». (М. 1996). 10) Заседании круглого стола, посвященного 70-летию журнала «Стандарты и качество» (СПб. РНБ. 1997). 11) Шестом всемирном конгрессе по TQM. (СПб. 2001). 12) 14-м и 15-м межгосударственных семинарах «МС ИСО серии 9000 и статистические методы» (г. Н. Новгород. СМЦ «Приоритет». 2002 и 2003.). 13) 20-м Межрегиональном семинаре «САПР - сегодня, завтра: от программы до комплексной технологии». (СПб. ЗАО «АСПО» 2002.). 14) Первой и второй Научно-практических конференциях «Все о качестве». (Москва. 2003 и 2004). 15) Международной научно-технической конференции «Информационные технологии в науке, образовании и производстве», (г. Орел. ОрелГТУ. 2004). 16) 16-м межгосударственном семинаре «Системы, методы и инструменты эффективного менеджмента», (г. Н. Новгород. СМЦ «Приоритет». 2004). 17) IV Международной научно-методической конференции «Системы управления качеством высшего образования», (г. Воронеж. ВГУ. 2004). 18) Международной научно-практической конференции «Качество и полезность в экономической теории и практике», (г. Новосибирск. НГУЭУ. 2004). 19) Пятой и шестой межрегиональных научно-практических конференциях «Управление качеством: теория и современная практика» (г. Ростов-па-Дону. РГЭУ «РИНХ». 2004 и 2005). 20) Научной конференции «Управление качеством высшего образования: теория, методология, организация, практика». (СПб. РНБ, Смольный университет. 2005). 21) Десятой международной научно-методической конференции «Проблемы управления качеством образования в гуманитарном ВУЗЕ» (СПб. Гуманитарный универси-
*
тет профсоюзов. 2005). 22) Семинаре «Управление развитием вуза на основе системы менеджмента». (СПб. РГПУ им. А.И. Герцена. 2005).
Публикации.
По тематике диссертационной работы автором опубликовано 80 работ, в том числе: монография (2004г., 2-е издание 2005г., 3-е издание 2006г.), учебное пособие (2005г.) и 67 статей в сборниках, специальных журналах и повторяющихся изданиях. Получено 11 авторских свидетельств на изобретения.
Качество и потребности
В средствах массовой информации и даже в специальной литературе (см., например, формулу (1.1.1)) приходится встречать такие словосочетания как «качество и надежность», «качественно и в срок», «качественно и по доступной цене», «затраты на качество».
Во всех этих случаях демонстрируется непонимание того, что качество служит для выполнения потребностей. Если изделие не надежно, его качество плохое, то есть про него нельзя сказать «качественное». Аналогично, вещь, непродающаяся из-за недоступной цены, не выполняет ничьих потребностей. Известна справедливая точка зрения К. Исикава: цена это показатель качества, причем важнейший [218]. То же самое касается и сроков, и затрат. Время, как известно, это «деньги», а упущенное время иногда стоит потерянной человеческой жизни. А если затраты осуществляются не для удовлетворения потребностей (не для улучшения качества), то эти затраты просто не имеют право на существование, т.е. затраты могут проводиться или на качество, или «на ветер».
Во всех этих примерах некорректного применения термина «качество» под «качеством» понимается совокупность физических, химических или т.п. свойств. А это, как видно из приведенных в разделе 1.1 определений, есть качество в философском смысле этого термина, но не качество.
Помимо философского, во всех известных определениях качество связывается с потребностями. Существенную сторону качества составляют «предполагаемые потребности» заинтересованных сторон [269], [298].
А. Маслоу сформулировал иерархию пяти базовых потребностей человека: это физиологические потребности, потребность в безопасности, потребность в принадлежности и любви, потребность в признании и потребность самоактуализации [143]. На удовлетворение именно этих потребностей направлены усилия каждого отдельного человека и всех организаций, выходящих на рынок. Другого «двигателя» у рынка нет. Эти потребности, как отметил В. Шухарт, являются предметом коммерческого интереса [218]. И выполнение именно этих потребностей обеспечивает процветание организации.
В той или иной степени все основные потребности человека, выделенные А. Маслоу, удовлетворяются всегда - с момента рождения (и даже еще в утробе матери) и до момента смерти. Ведь поскольку человек говорит (или просто стучит ножками или плачет, когда еще не может говорить), он выражает себя; поскольку человека слышат, видят и понимают его речь, он удовлетворяет свои социальные потребности и потребности в признании, а поскольку он жив - удовлетворяются его потребности существования и обеспечения.
Пока человек жив, степень удовлетворения его потребностей не может быть ни нулевой, ни стопроцентной. Полное отсутствие удовлетворения потребностей это смерть, а их абсолютно полное удовлетворение для живого организма невозможно в принципе: в каждое следующее мгновение человек нуждается хотя бы в воздухе.
Таким образом, качество необходимо человеку постоянно. Именно качество является - не всегда осознаваемой, часто неверно понимаемой - но всегда объективно существующей целью деятельности человека.
Однако, качество практически никогда не бывает достаточным для человека, если не считать сравнительно коротких периодов или даже мгновений. Человек практически непрерывно предпринимает усилия, в явном или неявном виде предполагая, что он улучшает качество тех объектов, на которые направляет свои усилия.
Важнейшим вопросом для каждого предприятия являются вопросы безопасности труда и влияние предприятия на окружающую среду. На сегодняшний день очевидно, что недопустим выпуск продукции, применение или процесс изготовления которой оказывает вредное влияние или представляет значительную опасность для здоровья человека, состояния фауны или флоры. Для общества безопасность людей и благоприятное состояние окружающей среды - важнейшие требования.
Известно, что наука о стандартизации и управлении качеством включает в себя как фундаментальные законы природы, так и правила, устанавливаемые по согласованию и закрепляемые в юридических нормах [241]. Поэтому менеджмент качества может и должен включать и вопросы безопасности, и взаимоотношения предприятия с окружающей средой.
Вопросам влияния на окружающую среду посвящен, в частности, стандарт ИСО 14001 [268]. Вопросам обеспечения безопасности труда посвящен, в частности, стандарт OHSAS 18001 [278]. Внедрение стандартов трех указанных серий (ИСО 9000, ИСО 14000, OHSAS 18000) на предприятии следует осуществлять не обязательно в равной степени, т.к. разные предприятия представляют различную опасность окружающей среды и для работников.
Особенности методов управления качеством изделий при групповом способе производства
Стандарт ИСО 9000 [270] дает следующее определение: «Качество -степень, с которой совокупность собственных характеристик выполняет требования» (Quality - degree to which a set of inherent characteristics fulfils requirements). Далее ИСО 9000 раскрывает термины «требование» и «характеристика». То есть определение качества в ИСО 9000 стало «многоступенчатым». Это затрудняет понимание смысла определения, но делает определе ниє более точным. Анализу данного определения была посвящена работа автора диссертации [225].
От предыдущих определений качества определение ИСО 9000 отличается, в частности, четырьмя моментами, на которых следует остановиться.
Первое. В определении отсутствует какое бы то ни было существительное - носитель качества. Так, в определении ИСО 8402 [269] присутствует слово «объект» (entity), а в определении ГОСТ Р 50779.11 [264] присутствуют слова «продукция» и «услуга».
В самом деле: не данная конкретная продукция (услуга) удовлетворяет потребность субъекта. Данную потребность всегда может удовлетворить другая продукция, другой объект. Существенно, увеличивает ли данный объект упорядоченность (снижает ли энтропию) в той области, которая входит в потребность субъекта, с его (осознанной или неосознанной) точки зрения. Это обстоятельство прямо вытекает из модели восприятия качества, приведенной нарис 1.3.1.
На это же обстоятельство обратил внимание и П. Друкер: «Никто не покупает вещь. Покупатель приобретает удовлетворение и пользу» [78].
Второе. Степень, с которой выполняются требования, зависит от совокупности собственных характеристик не только объекта, но и субъекта, о требованиях которого идет речь. Этот факт также прямо вытекает из модели восприятия качества, приведенной на рис 1.3.1.
Теория и практика менеджмента качества крайне редко обращает внимание на характеристики субъекта, который оценивает качество. И если можно считать, что в магазине действительно точка зрения покупателя на продукцию имеет преимущество перед всеми другими точками зрения, то когда речь заходит о более сложных проявлениях качества - например, о качестве образования или качестве жизни - следует рассматривать собственные характеристики всех сторон процесса.
Так, в теории и практике серийного производства известны методы групповой взаимозаменяемости, которые позволяют использовать неодно родность свойств комплектующих изделий при управлении качеством собираемых узлов. Здесь узел выполняет роль «субъекта», и к требованиям этого «субъекта» приспосабливаются свойства комплектующих изделий и их совокупности (производственной партии). Данная ситуация подробно рассматривается в разделе 3 диссертации.
Третье. В ИСО 9000 вводится понятие «заинтересованная сторона», каковой являются не только непосредственный потребитель продукции, но и персонал предприятия, и его владелец, и поставщик, и общество.
Наличие пяти перечисленных заинтересованных в качестве сторон позволяет автору диссертации утверждать, что качество - единственная цель работы предприятия. Так, например, прибыль, о которой обычно идет речь как о цели предприятия, на самом деле является не целью, а средством для удовлетворения потребностей пяти заинтересованных сторон; кроме того, прибыль входит в «совокупность собственных характеристик» (a set of inherent characteristics) предприятия, т.е. прибыль характеризует его качество.
То же можно сказать и о количестве продукции, выпускаемой предприятием. Два куска хлеба выполняют требования потребителя не в той же степени, что и один кусок. Два куска требуют закупить больше сырья, истратить больше энергии, т.е. в иной степени соответствуют потребностям поставщиков и партнеров. Два куска выпущенного хлеба позволяют получить не ту же самую прибыль, что один кусок. Следовательно, различное количество выпущенной продукции имеет различное качество14 с точки зрения рынка и с точки зрения приведенного определения.
Метод формирования операционных партий на примере деталей из феррита СВЧ
В настоящем разделе изложен метод формирования операционных партий данной производственной партии и обработки этих операционных партий на примере сердечников, чертеж ПЯ7.074.2І6, из феррита 4СЧ2. Для этих сердечников характерна зависимость основного контролируемого параметра - величины управляемого фазового сдвига ф - от плотности р и массы сердечника Р. Причем особенности технологического процесса таковы, что разброс фазового сдвига (далее, для краткости, «фазы») в производственной партии после спекания значительно превышает поле допуска по ТУ. Известно также, что величина р пропорциональна массе сердечника Р. Поэтому технолог спекает изделия так, чтобы среднее значение фср в производственной партии превышало номинальное значение ф[[Ш, после чего проводится доводка - шлифовка (в подобном случае иногда называемая подточкой) сердечников, в процессе которой уменьшается высота, масса и фаза каждого изделия.
До того, как был разработан предлагаемый метод, технологической документацией предусматривался сплошной контроль партии спеченных сердечников по величине фазы, приемка изделий, годных по ТУ, забракование изделий с фазой, меньшей нижней границы поля допуска фн и осторожная подточка всех изделий с фазой, превышающей верхнюю границу фв («осторожная», т.е. такая, которая не должна привести к появлению в партии изделий с ф ф„). После этого операция разбраковки по величине фазы повторялась. В результате каждый сердечник измерялся в среднем 2,7 раза, и тем не менее потери по величине ф составляли в среднем 3,5%.
Фактическая точность подточки такова, что управление величиной ф с помощью высоты h одновременно для сердечников всей производственной партии позволяет (при исходном соотношении Фср фном) добиться выполнения соотношения фср фном. Но разброс Ф при этом не уменьшается, что приводит к появлению дефектных изделий. Возможно, конечно, управление фа зой путем подточки каждого сердечника в отдельности, т.е. переход от групповой к индивидуальной обработке. При этом разброс величины (р будет значительно уменьшен, но такой путь неприемлем для серийного производства по экономическим соображениям,
В рассматриваемом случае предложен промежуточный вариант - дифференциально-групповой процесс, который по сути является способом совместного применения метода пригонки и метода групповой взаимозаменяемости [134], [258]; партия сердечников разбивается на операционные партии, каждая из которых подтачивается одновременно на одну и ту же высоту таким образом, чтобы все изделия удовлетворяли требованиям ТУ, а затраты на обработку изделий были минимальными.
Статистическим анализом установлены следующие особенности операции подточки [234]:
1. Величина фазы, массы и высоты сердечников в партии с достаточной точностью описываются нормальным законом распределения с параметрами у Хср и а х, где X - один из указанных параметров (ф, Р или h). Проверка этого положения проводилась по критерию ш в соответствии с ГОСТ 11,006 [252].
2. Для сердечников равной высоты одной производственной партии ко эффициент линейной корреляции между величинами ф и Р, как правило, превышает 0,9, т.е. с высокой точностью справедливо соотношение: Ф = А + В-Р (3.2.1)
3. При подточке линейность зависимости ф(Р) сохраняется, коэффициент В практически не меняется, а коэффициент А возрастает. На рисунке 3.2.1 приведены зависимости ф от Р, причем величины, характеризующие изделия до подточки, имеют индекс «д», а после подточки - индекс «п».
4. Если все сердечники данной производственной партии расположить в порядке возрастания массы, то порядковый номер (ранг) массы и фазы каждого сердечника данной партии можно считать неизменным в процессе подточки (коэффициент ранговой корреляции [103] в этом случае, как правило, превышает 0,8).
Метод определения температуры спекания ферритовых изделий
Целью предлагаемого метода является повышение выхода годных ферритовых изделий по показателю качества Y после спекания.
Метод основан па экспериментально установленном факте, состоящем в том, что в производственных партиях готовых ферритовых изделий (после спекания) показатели качества, как правило, распределены по законам, с достаточной точностью близким к нормальному [233].
Связь между средним арифметическим значением показателя качества Y в производственной партий ферритовых изделий и температурой спекания V этой партии t, в пределах фактического изменения температуры спекания от tj до t3 с достаточной точностью описывается многочленом второго порядка: Ycp = at2 + bt+c (4.1.1.1), где: Ycp - среднее арифметическое значение показателя качества Y в партии; а, Ь, с - коэффициенты, существенно отличающиеся для различных партий. При нормальном распределении показателя качества изделий после спекания минимальный объем представительной выборки ферритовых изделий может быть определен по формуле Г-о-2 П= (4.1.1.2) є1 где Za - коэффициент, зависящий от допустимой вероятности ошибки определения среднего арифметического значения показателя качества; величина Za выбирается из таблиц [245]; в2у - среднее арифметическое значение дисперсии показателя качества «у» в партии; эта дисперсия в данном методе считается неизменной. є - максимальная допустимая величина погрешности, при выборочной оценке значения Y.
Поскольку связь между средним арифметическим значением показателя качества Y в партии спеченных ферритовых изделий с температурой спекания описывается многочленом второго порядка, для получения зависимости показателя качества данной партии от температуры ее спекания достаточно провести три пробных спекания представительных выборок при различных температурах tb t2, t5.
Зависимость Ycp от температуры спекания может быть определена по формуле [76]. (t2) (t3) (to (t3) (t,)-(H2) Ycp= + + . (trt2) (t,j) (t2,) (t23) (t3i) (t32) Решение данного уравнения относительно температуры t при подстановке значения Y = Y0 (оптимальное значение показателя качества) позволяет получить расчетную формулу (4.1.1.3) для определения оптимальной температуры спекания всей партии ферритовых изделий:
Из двух значений tcn, определяемых по формуле (4.1Л .3), выбирается то, которое не противоречит физическому смыслу операции спекания, т.е. входит в интервал температур спекания данного типа ферритовых изделий.
Метод осуществляют следующим образом. 1. Из партии отпрессованных изделий отбирают три выборки, объем каждой из которых п определяется по формуле (4.1.1.2). 2. Выборки спекают на трех разных температурах tb t2, t3, где t и t3 соответственно минимальная и максимальная допустимые температуры спекания ферритовых изделий данного типа, причем температура t2 = 0,5(ti + Із). 3. Измеряют показатель качества Y всех изделий в выборках после спекания. Определяют средние арифметические значения показателя качества Y в выборках уі, у2, уз, спеченных соответственно при температурах tb t2, t3. 4. Определяют температуру спекания tc„ всех изделий данной партии по формуле (4.1.1.3), после чего партию спекают при температуре tcn.
Описанный метод был признан изобретением [222].
Нетрудно видеть, что описанным методом можно действовать, когда показатель качества один, т.е. представляет собой скалярную величину. Ниже приводится пример реализации метода в таком случае.
