Содержание к диссертации
Введение
1 Изучение состояния вопроса эффективного системного менеджмента качества и постановка задач исследования 20
1.1 Анализ современного состояния отечественного наукоемкого машиностроительного производства 20
1.2 Анализ основных путей вывода отечественного наукоемкого машиностроительного производства из кризиса 53
1.3 Направления совершенствования систем управления промышленными предприятиями 84
1.4 Исследование современных подходов к разработке и совершенствованию системы менеджмента качества предприятия 131
1.5 Выводы по главе 1 172
1.6 Цель и задачи исследования 174
2 Теоретические основы комплексного подхода к построению систем менеджмента качества промышленных предприятий 176
2.1 Концепция системного подхода применительно к процессам менеджмента качества промышленных предприятий 176
2.2 Обобщенная схема системного анализа управления предприятием 190
2.3 Анализ и формирование обобщающего показателя эффективности работы предприятия 196
2.4 Методология системного анализа и моделирования системы менеджмента качества промышленного предприятия 210
2.5 Выводы по главе 2 225
3 Разработка теоретических основ создания эффективных систем менеджмента качества промышленных предприятий 227
3.1 Теоретические основы обеспечения эффективности систем менеджмента качества предприятий 227
3.2 Особенности системного менеджмента качества на авиадвигателестроительном предприятии 238
3.3 Концепция самоорганизующейся системы менеджмента качества промышленного предприятия 252
3.4 Методология системного моделирования для обеспечения эффективности системы менеджмента качества предприятия 266
3.5 Методы моделирования процессов менеджмента качества на промышленном предприятии 277
3.6 Выводы по главе 3 293
4 Моделирование и оптимизация объектов на операционном уровне системы менеджмента качества предприятия 296
4.1 Особенности моделирования и оптимизации объектов системы менеджмента качества операционного уровня 296
4.2 Моделирование качества технологической операции (на примере системы расчета параметров качества поверхностного слоя и точности токарной обработки деталей) 297
4.3 Оптимизация условий выполнения операции (на примере системы назначения технологических параметров резания, обеспечивающих заданные параметры качества поверхностного слоя и точности токарной обработки деталей) 312
4.4 Выводы до главе 4 329
5 Моделирование и оптимизация процессов системы менеджмента качества промышленного предприятия 331
5.1 Особенности объектов моделирования и оптимизации объектов на процессном уровне системы менеджмента качества 331
5.2 Моделирование и оптимизация технологического процесса в системе менеджмента качества (на примере адаптивного управления процессом токарной обработки, обеспечивающего заданные параметры качества поверхностного слоя и точности деталей) 333 5.3 Моделирование и оптимизация управленческого процесса в системе менеджмента качества (на примере системы управления данными о качестве в подразделении) 351
5.4 Выводы по главе 5 371
6 Моделирование и оптимизация объектов на системном уровне менеджмента качества промышленного предприятия 373
6.1 Особенности моделирования и оптимизации объектов на системном уровне менеджмента качества предприятия 373
6.2 Моделирование и оптимизация работ по оценке эффективности функционирования системы менеджмента качества промышленного предприятия 374
6.3 Совершенствование процесса принятия решений в системе менеджмента качества 389
6.4 Выводы по главе 6 427
Заключение 429
Список использованных источников 435
- Направления совершенствования систем управления промышленными предприятиями
- Анализ и формирование обобщающего показателя эффективности работы предприятия
- Особенности системного менеджмента качества на авиадвигателестроительном предприятии
- Моделирование качества технологической операции (на примере системы расчета параметров качества поверхностного слоя и точности токарной обработки деталей)
Введение к работе
Актуальность темы Обострение общемировой конкурентной борьбы, перспектива вступления Российской Федерации во Всемирную торговую организации и связанное с этим открытие собственного рынка для товаров и услуг ведущих зарубежных компаний требуют от отечественных предприятий непрерывного повышения качества выпускаемой продукции, постоянного совершенствования процессов, кардинального изменения своих систем управления деятельностью Масштабные реформы вызвали радикальные изменения условий, в которых отечественные предприятия должны были осуществлять свою деятельность, а ориентация на топливно-энергетический сектор экономики негативно сказалась на положении наукоемких и технически сложных отраслей российской промышленности, таких как авиастроение и машиностроение
Выход отечественной промышленности из состояния кризиса должен опираться на приоритетное развитие наукоемких производств, ориентированных на выпуск высококачественной продукции, конкурентоспособной на мировом рынке Для повышения эффективности российским предприятиям в первую очередь необходимо новое качество управления, которое может быть достигнуто только при улучшении качества выпускаемой продукции, совершенствовании процессов и систем менеджмента качества (СМК) на основе использования новейших достижений в области управления, современных информационных технологий, позволяющих существенно повысить качество принятия управленческих решений Необходимы принципиально новые подходы к построению и оценке эффективных СМК предприятий, основанные на использовании системного анализа, моделирования и оптимизации реализуемых в них процессов
Из выше изложенного следует, что разработка теоретических основ создания эффективных СМК промышленных предприятий на основе комплексного использования методов системного анализа, моделирования и оптимизации менеджмента качества, современных информационных технологий является актуальной крупной научной проблемой, решение которой имеет важное народно-хозяйственное значение
Диссертационная работа выполнялась при госбюджетной поддержке в рамках нескольких научно-исследовательских работ, руководимых её автором «Технико-экономическое обеспечение заданных эксплуатационных свойств деталей авиационных двигателей» (грант, 2003-04 гг), «Разработка теоретических принципов формирования комплексной информационной модели системы менеджмента качества» (программа «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники», 2003-04 гг), «Изучение принципов и возможностей применения информационных технологий для повыше-
ния эффективности процессов менеджмента качества наукоемких производств» (программа «Развитие потенциала высшей школы», 2005 г)
Цель работы' повышение эффективности систем менеджмента качества наукоемких машиностроительных предприятий на основе разработки теоретических основ их построения и функционирования, комплексного использования методов системного анализа, моделирования и оптимизации процессов менеджмента качества
Достижение поставленной цели предполагает решение следующих основных научных задач
научное обоснование места и роли СМК в общей системе управления современного машиностроительного предприятия,
разработка концепций и количественных критериев эффективности функционирования предприятия и его СМК, отражающих многоаспектный характер проблемы повышения качества выпускаемой продукции и учитывающих комплекс ключевых показателей деятельности предприятия,
научное обоснование необходимости реализации в СМК механизма адаптации к изменяющимся условиям ее функционирования,
описание общей схемы функционирования эффективной СМК предприятия, которая в реализуемом ею механизме адаптации органично использует основные теоретические и практические подходы в области общего управления предприятиями и управления качеством продукции,
разработка общей методологии построения и исследования СМК,
построение на единой основе обобщенной модели СМК и комплекса частных моделей процессов менеджмента качества, используемых для анализа и решения задач повышения эффективности их функционирования;
разработка комплекса средств моделирования и алгоритмов оптимизации процессов СМК, определение областей их использования,
реализация предложенных подходов к созданию эффективных систем менеджмента качества на примере типовых процессов, осуществляемых в СМК наукоемкого машиностроительного предприятия
Направления исследований Объектами исследования являются системы и процессы менеджмента качества наукоемких машиностроительных предприятий (на примере авиадвигателестроительного предприятия) Предметом исследования является анализ, моделирование и оптимизация системного менеджмента качества
Методы исследований, достоверность и обоснованность результатов В работе использованы методы системного анализа, общей теории управления, математического и имитационного моделирования в экономических и технических системах, теории всеобщего менеджмента качества, теории сложных сие-
тем, теории эффективности, теории оптимизации принятия решений, теории подобия, теории вычислительной математики Экспериментальные исследования и практическая апробация проводились с использованием современных методик в лабораторных и заводских условиях на современном оборудовании и оригинальных установках с применением математических методов планирования экспериментов при использовании современной компьютерной техники Они подтвердили правильность теоретических положений, полученных в диссертационной работе, удовлетворительным соответствием аналитических и экспериментальных данных
Научная новизна диссертационной работы заключается в решении крупной научной проблемы развития теоретических основ построения и совершенствования СМК, направленных на повышение эффективности деятельности наукоемких машиностроительных предприятий за счет улучшения процессов менеджмента качества, в рамках которых
предложена концепция СМК как сложной организационно-технической подсистемы общей системы управления предприятием, имеющей определенные цели в области качества и реализующей специфические функции, для которой сформулированы общесистемные принципы построения и поведения,
разработана методология обеспечения эффективности СМК промышленных предприятий, для чего предложено развитие понятийного аппарата в области эффективности СМК предприятия, определены методологические уровни исследования СМК, представлена математическая модель обобщенных показателей качества и эффективности функционирования СМК,
предложены обобщенная модель эффективной СМК предприятия, реализующая механизм адаптации системы, и единый подход к системному моделированию, включающий алгоритм поиска оптимальных решений при исследовании детерминированных объектов и методику применения имитационного моделирования для стохастических объектов, которые были использована для анализа, моделирования и оптимизации различных объектов СМК предприятия,
представлена функциональная и математическая модели процесса поиска решений в СМК, предложен показатель обобщенной полезности мероприятий в области качества и аналитическая зависимость для его расчета, учитывающая все основные параметры математической модели
Практическая полезность работы.
1 Разработана комплексная методика системного диагностического анализа общей системы управления предприятием, предложен обобщенный показатель эффективности работы предприятия, учитывающий общие экономические показатели функционирования предприятия и степень реализации интересов персонала, деловых партнеров и других заинтересованных сторон
2 Применительно к детерминированным процессам формирования качественных характеристик продукции на примере токарной операции реализован комплексной подход к анализу, моделированию и оптимизации объектов СМК, включающий математическую модель операции точения, методику расчета режимов обработки с использованием алгоритма многоуровневой оптимизации, систему адаптивного управления процессом токарной обработки и программный комплекс, позволяющий решать задачи расчетного определения и обеспечения необходимых условий осуществления токарной операции для достижения заданных показателей точности и качества поверхностного слоя деталей авиационных двигателей
4 Применительно к слабоструктурированным объектам на примерах
процессов управления данными в испытательной лаборатории и оценки дея
тельности СМК предприятия реализован комплексный подход к анализу, моде
лированию и оптимизации объектов СМК, включающий проведение моделиро
вания и оптимизации процесса, создание моделей, алгоритмов и программных
средств на основе применения информационных технологий, разработку авто
матизированной системы, позволяющий повысить эффективность процессов
5 Разработаны многоуровневый классификатор проблем в области каче
ства, классификатор возможностей предприятия для решения проблем качества
и классификатор типовых организационно-технических мероприятий. Состав
лен алгоритм поддержки поиска решений с использованием предложенной ма
тематической модели поиска решений и разработанных классификаторов, кото
рый реализован в автоматизированной системе, позволяющей сформировать
обоснованный для конкретной проблемной ситуации набор действий, необхо
димых для выработки мер по устранению проблемы качества на предприятии
На защиту выносятся следующие основные результаты диссертации
концепция эффективной СМК промышленного предприятия, направленной на достижение поставленных целей в области качества и реализующей специфические функции в области качества,
методология обеспечения эффективности СМК предприятия, включающая новый понятийный аппарат, принципы исследования и поведения СМК, методологические уровни изучения СМК, механизм адаптации и обобщенную модель эффективной СМК предприятия,
комплексный подход к обеспечению эффективности СМК, предусматривающий проведение системного диагностического анализа общей системы управления предприятием, расчет обобщенного показателя эффективности работы предприятия и эффективности функционирования СМК, реализацию стратегии выбора и ликвидации узких мест в деятельности предприятия,
единый подход к системному моделированию менеджмента качества, который включает обобщенную схему системного моделирования эффективной СМК, алгоритм поиска оптимальных решений при исследовании детерминированных объектов СМК, методику применения имитационного моделирования для стохастических объектов СМК, а также математическую модель и алгоритм поддержки принятия решений для устранения проблем в области качества,
предложенные организационно-технические решения по повышению эффективности менеджмента качества на операционном, процессном и системном уровне менеджмента качества, полученные на основе единого подхода к обеспечению эффективности СМК предприятия
Реализация работы Результаты работы в виде методического и информационно-программного обеспечения были использованы для реализации мероприятий по совершенствованию процессов и объектов СМК на нескольких предприятиях, осуществляющих проектирование, разработку и изготовление различных видов наукоемкой продукции Результаты работы могут применяться на различных промышленных предприятиях, производящих наукоемкую, технически сложную продукцию
Материалы диссертационной работы используются в учебном процессе Рыбинской государственной авиационной технологической академии (РГАТА) имени П А Соловьева в дисциплинах «Основы обеспечения качества», «Всеобщее управление качеством» и легли в основу нового курса лекций по дисциплине «Системы менеджмента качества» для студентов, обучающихся по специальности 220501 «Управление качеством» Результаты исследований использованы при формировании новых программ дополнительного профессионального образования в области качества, реализуемых РГАТА имени П А Соловьева для руководителей и специалистов промышленных предприятий
Предложенные в диссертационной работе научные подходы и технические решения по повышению эффективности системного менеджмента качества могут быть использованы на различных промышленных предприятиях для совершенствования систем и процессов менеджмента качества, улучшения качественных характеристик продукции и услуг, повышения общей эффективности работы предприятий.
Апробация работы Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на 33 научных семинарах и конференциях, в т ч на Международных научно-технических конференциях «САПР-94 Новые информационные технологии в науке, образовании, медицине и бизнесе» (Крым, Гурзуф, 1994), «Новые технологии в машиностроении» (Крым, Рыбачий, 1994), «Технология механообработки физика процессов и оптимальное управление » (Уфа, 1994), «Современные проблемы машиноведения» (Гомель, 1996), «Проблемы повы-
шения качества промышленной продукции» (Брянск, 1998), «Фундаментальные и прикладные проблемы приборостроения, информатики, экономики и права» (Сочи, 1999), «Применение ЖГИ (САЬЗ)-технологий для повышения качества и конкурентоспособности наукоемкой продукции» (Королев, 2003), «Международный форум технологов-машиностроителей» (Санкт-Петербург, 2004), «Машиностроение и техносфера XXI века» (Севастополь, 2005), «Авиационная и ракетно-космическая техника с использованием новых технических решений» (Рыбинск, 2006), на Российских научно-технических конференциях «Теоретические и прикладные проблемы создания систем управления технологическим процессами» (Челябинск, 1990), «Прогрессивные технологические процессы в механообрабатывающем и сборочном производстве» (С- Петербург, 1992), «Высокие технологии в машино- и приборостроении» (Саратов, 1993), «Современные достижения в механообрабатывающем и сборочном производстве» (С -Петербург, 1993), «Technology-94» (С -Петербург, 1994), «Наукоемкие технологии в машиностроении и приборостроении» (Рыбинск, 1994), «Новые материалы и технологии» (Москва, 1995, 1997), «Повышение эффективности механообработки на основе экспериментального моделирования процессов» (Рыбинск, 1999), «Системы качества Управление качеством в вузе Сертификация, менеджмент, безопасность» (Москва, 2003, 2004), «Моделирование и обработка информации в технических системах» (Рыбинск, 2004) и др В период с 1990 г по 2007 г диссертационная работа, полностью и по частям, рассматривалась и получала одобрение на научных семинарах кафедры «Технология авиационных двигателей, общего машиностроения и управление качеством», а также на научно-техническом совете РГАТА имени П А Соловьева (Рыбинск, 2006) и на заседании кафедры «Управление качеством, стандартизация и сертификация» Тольяттинского государственного университета (Тольятти, 2007)
Публикации Основное содержание диссертационной работы опубликовано автором в 54 научных работах, в т ч 15 статьях в журналах, рекомендованных ВАК для публикаций научных результатов диссертаций на соискание ученой степени доктора наук, и 7 статьях в центральных рецензируемых журналах
Структура и объем диссертации Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, заключения, списка использованных 236-ти наименований источников Работа изложена на 434 страницах, содержит 104 формулы, 130 рисунков и 26 таблиц
Направления совершенствования систем управления промышленными предприятиями
В 2003 г. прирост ВВП в России составил 7,3 %, но 5,2 % были обеспечены за счет благоприятной внешнеторговой конъюнктуры, вызванной ростом цен на энергоносители, тогда как на долю внутренних факторов пришлось чуть более 2% [23]. По прогнозам специалистов, к 2010 г. доля внешних факторов возрастет еще в 1,5-2 раза, и, следовательно, российская экономика, которая в огромной степени зависит от экспорта ограниченного числа природных ресурсов, будет базироваться на фундаменте, прочность которого не зависит от нашего умения управлять ею [ 24-26 ].
В экономике России наблюдается длительный и неоправданный перекос в приоритетах «индустриально-технологического» и «ресурсно-сырьевого» сценариев развития в пользу последнего [ 16 ]. Это привело к тому, что главные инвестиции сосредоточены в экспортоориентированных отраслях, где лидерство прочно удерживает добыча и первичная переработка ресурсов. В настоящее время на долю России приходится примерно 1/3 мирового производства природного газа, около 9 % нефти, более 12 % платины, свыше 5 % золота, порядка 5 % меди [ 26 ]. При этом доля России в мировой торговле останется небольшой, сегодня она не превышает 1 %. В структуре российского экспорта примерно 78 % составляет продукция топливно-энергетического комплекса (сырая нефть, нефтепродукты и газ) и около 17 % - поставки металла [ 27 ]. Явное негативное влияние на развитие отечественной экономики оказывает тот факт, что топливно-энергетические от 22 расли очень быстро вышли на мировой уровень цен на внутреннем рынке. Разница в стоимости продукции естественных монополистов в России и на мировых рынках составляет примерно 1,5-2 раза. В то же время стоимость других товаров, особенно изделий конечного потребления, оказались ниже мировых в 8-Ю раз [28 ]. Весьма показательны данные результатов опроса в 2004 г. руководителей отечественных предприятий, согласно которым доля руководителей, непонимающих экономическую политику государства составляет 31 %, не одобряющих эту политику- 37 %, а понимающих политику- лишь 32 % [ 29 ]. Особенно критично настроены руководители предприятий машиностроения, электротехнической и других отраслей промышленности с высоким уровнем производства добавленной стоимости [ 30 ].
В нашей стране проблемы создания высоких технологий и использования накопленного научно-технического, производственного, интеллектуального и кадрового потенциалов длительное время решались не эффективным образом, результатом чего стало отставание по ряду определяющих направлений развития науки и техники (электроника, биотехнологии и др.). Эти проблемы приобрели особую значимость в настоящее время, когда Россия стоит перед выбором стратегии своего дальнейшего развития [31].
В то же время в экономике ведущих стран мира наблюдается устойчивая тенденция возрастания роли наукоемких, ресурсосберегающих технологий и производств, объективным свидетельством чего является тот факт, что самыми дорогими компаниями мира являются не крупнейшие ресурсодобывающие и перерабатывающие предприятия, а компании, которые либо специализируются на наукоемкой, высокотехнологичной продукции, либо стабильно снижают удельное потребление энергоносителей на единицу продукции. Сложилась устойчивая тенденция опережающего роста отраслей, производящих наукоемкую продукцию. Так, за период с 1980-1995 гг. объемы продаж обрабатывающей промышленности основных индустриальных стран в сопоставимых ценах выросли на 50 %, тогда как высокотехнологичный сектор - на 137 %. Соответственно, его доля в структуре обрабатывающей промышленности увеличилась с 7,6 до 12 %. В США и Японии прирост национального дохода на 65-80 % достигается за счет научной сферы [ 32 ].
В основе долговременного успешного развития передовых стран мира лежит использование достижений научно-технического прогресса (НТП), что позволяет быть более устойчивыми к внешним воздействиям, например, к резким колебаниям цен на сырье и энергоносители [ 33, 34 ]. В развитых странах активно продвигают наукоемкие технологии. Только государственное финансирование научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР) в США составляет около 15 млрд. долл. в год, в Японии -8 млрд. долл., в странах Европейского союза (ЕС)- 19 млрд. долл. [35]. Достаточно сказать, что доля наукоемких отраслей в экономике США в 1992 г. составляла 28,1 %, а в 2003 г. - 33,9 %. В России наблюдается обратный процесс: за те же годы наше присутствие в этом секторе мирового рынка снизилось с 7,3 до 0,9 %, а отставание от США увеличилось почти до 40 раз [ 24 ]. В целом объем мирового рынка наукоемкой продукции сегодня оценивается в 2,5 трлн. долл. и превосходит сырьевые и энергетические ресурсы. Предполагается, что через 10-15 лет он достигнет 4 трлн. долл., что примерно в 100 раз превышает нефтегазовый экспорт России [ 32 ].
В связи с этим все возрастающее значение приобретает анализ текущего состояния и долгосрочных перспектив отраслей, производящих конкурентоспособную на внутреннем и внешнем рынках наукоемкую продукцию, способных стать опорой устойчивого экономического роста. Удельный вес наукоемких отраслей в общем балансе экономики России в последние годы постоянно снижается. Доля прогрессивных пятого и шестого технологических укладов в экономике России в период 1990-1998 гг. неуклонно сокращалась следующим образом: в машиностроении с 85 % в 1990 г. до 78 % в 1998 г., в строительстве с 54 до 43 %, в агропромышленном комплексе с 38 до 25 %, в рыночной инфраструктуре и управлении с 50 до 38 % [ 31 ]. Для современной российской экономики характерно ослабление за время реформ общего потенциала большинства промышленных предприятий. При 10-кратном росте числа предприятий объем производства в стране снизился примерно в 2 раза, а средняя численность работающих на промышленном предприятии сократилась с 800 до 40 человек. Использование производственных мощностей упало в 2,5 раза. Трансакционные издержки выросли в разных отраслях с 10-20 до 30-50 % от уровня цен конечного потребления. Почти 40 % крупных и средних предприятий являются убыточными, уровень инвестиций по сравнению с 1990 г. снизился почти, в 5 раз [ 36 ]. В 2000 г. объем капиталовложений в экономику России составил примерно 4 млрд. долл. при общем объеме инвестиций в развивающихся странах в 2 трлн. долл. [ 37 ]. Незначительными остаются доля прямых иностранных инвестиций в российскую экономику и темпы их роста (табл. 1.2) [ 38,39 ].
Анализ и формирование обобщающего показателя эффективности работы предприятия
Авторы рассматривают определение затрат на выполнение функций в СМК важной частью повышения эффективности системы и предлагают использовать модель затрат на процесс, которые можно разделить на две категории: затраты на соответствие и несоответствие (рис. 1.55).
К затратам на соответствие относятся внутренние затраты на наиболее эффективные способы обеспечения соответствия продукции или услуг требованиям. Затраты вследствие несоответствия включают стоимость затраченных времени, материалов и ресурсов, связанных с процессом поступления, производства, отгрузки и исправления несоответствующей продукции и услуг. Затраты на 1 процесс 1Г Затраты на соответствие Затраты вследствие несоответствий затраты на функционирование процесса в соответствии с заданными требованиями эффективным способом затраты из-за неэффективности процесса, избыточные затраты людских,материальных и др. ресурсов, Категории затрат Оборудование Материалы Среда Рис. 1.55. Классификация затрат на процесс
Элементы затрат, связанные с процессом, относятся обычно к одной из следующих категорий: люди, оборудование, материалы и окружающая среда. Затраты на процесс - это полные затраты на соответствие и затраты вследствие несоответствия для конкретного процесса. Затраты на качество -это сумма затрат вследствие несоответствия по всем идентифицированным процессам СМК предприятия. Использование модели способствует снижению затрат на качество и на процессы, для чего авторами предлагается схема улучшения процессов (рис. 1.56).
В начале строится модель затрат на процесс. Для этого идентифицируются ключевые работы процессов, для каждой из которых устанавливаются элементы затрат на соответствие и затрат вследствие несоответствия. После определения модели затрат на процесс осуществляется сбор данных о затратах и оформляется отчет о затратах на процесс, который должен содержать: а) идентификацию всех входных потоков, выходных потоков, управ ляющих воздействий и ресурсов, источников данных о затратах; б) информацию об использовании фактических или рассчитываемых затрат; в) методики расчета каждого элемента затрат. Модель затрат на процесс Отчет о затратах на процесс /і е \ т \нализ баланса заэат на соответствивследствие несооветствий ч и 1 1 Перепроектирование процесса Устранение потерь в процессе
Владелец процесса должен анализировать повторяющиеся циклы протекания процесса и контролировать происходящие изменения затрат на соответствие и затрат вследствие несоответствия. На основе этого может быть принято решение, что в первую очередь является приоритетным-перепроектировать, т. е. изменить структуру или параметры, процесса или устранить выявленные потери.
Применение разработанной проф. О. А. Горленко и В. В. Мирошнико-вым процесс-функциональной модели СМК совместно с методикой определения затрат на процесс позволяет провести анализ системы, определить значимость процессов и их отдельных функций, оценить величины затрат на процесс и на качество, предложить возможный вариант построения эффективной СМК промышленного предприятия.
Следует отметить, что описанная схема построения СМК на основе методологии SADT используется многими специалистами и имеется достаточно много научных работ, использующих аналогичные подходы [ 152-154]. В частности вызывает определенный интерес результаты исследований Американского центра производительности и качества (American Productiv 165 ity&Quality Center), позволившие предложить типовую структуру классификации процессов. Эта структура включает 13 групп процессов, детализированных до третьего уровня декомпозиции [ 155 ].
Концепция сегментированного управления процессами предприятия предложена В.В.Репиным и В. Г. Елиферовым [ 155 ]. Авторы исходили из того, что в понимании «чистого» процессного подхода процесс определяется как целенаправленная последовательность операций (работ), приводящая к заданному конечному результату - выходу, удовлетворяющему внешнего потребителя. Горизонтальный межфункциональный бизнес-процесс, по их мнению, может быть представлен следующей схемой (рис. 1.57).
При таком понимании может быть выделено столько процессов, сколько смогут субъективно обосновать специалисты, а описание процесса пред 166 ставляет собой описание последовательности работ, выполняемых поочередно в различных подразделениях, исполнителей, входящих и исходящих документов и т. п.
Между тем при таком толковании процессов и назначении владельцев процессов из числа высшего руководства, необходимо четко регламентировать взаимодействие владельца с руководителями функциональных подразделений (владельцами ресурсов), что фактически означает изменение системы управления предприятием. На практике в большинстве случаев вопрос об изменении системы управления даже не ставится, владельцы процессов, не имеющие в своем распоряжении реальных ресурсов и административных полномочий, не могут обеспечить улучшение процессов, возникают конфликты с руководителями функциональных подразделений и т. п. Конфликты в ситуации, когда от руководителя функционального подразделения, через которое проходят несколько бизнес-процессов, владельцы этих процессов требуют в первую очередь выполнить и оптимизировать работы «своего процесса», неизбежны.
Авторы отмечают еще одну проблему. Попытка более или менее полно описать деятельность промышленного предприятия неизбежно приводит к мысли, что межфункциональных бизнес-процессов может быть достаточно большое количество (например, процессов по видам производства или технологических цепочек). Тогда возникает вопрос: сколько будет владельцев процессов (а это представители высшего руководства) и откуда их брать для каждого процесса? Поэтому авторы делают вывод, что такая процессная система управления не работоспособна.
Они исходят из того, что противопоставление традиционной функциональной организационной структуры предприятия, его системы менеджмента качества, и процессного подхода к управлению является некорректным. Процессы есть в любой, в т. ч. и в иерархически построенной организации. Если предприятие успешно осуществляет деятельность, присутствует на рынке, то это значит, что его процессы в достаточной степени результативны и эффективны. Подавляющее большинство современных предприятий и организаций устроено по традиционной схеме, подразумевающему наличие нескольких (от 3 до 12) уровней управления. Подразделения предприятия часто сгруппированы по функциональному признаку, т. е. по видам деятельности. Внутри каждого такого подразделения существует функциональная иерархия от начальника верхнего уровня - к исполнителю, имеются потоки информации, направленные сверху вниз и снизу вверх (рис. 1.58).
Особенности системного менеджмента качества на авиадвигателестроительном предприятии
Сложность решения задачи повышения эффективности менеджмента качества производственных процессов применительно к авиадвигателестрое-нию усугубляется тем, что основные материалы, применяемые в данной отрасли, обладают низкой обрабатываемостью по стойкости инструмента, в их поверхностном слое при обработке могут возникать имеющие большой разброс по величине остаточные напряжения, упрочнение материала, недопустимая шероховатость поверхности, нередко требуется обеспечение определенных величин параметров качества поверхностного слоя.
Повышение эффективности отечественного авиадвигателестроитель-ного производства невозможно без совершенствования систем управления деятельностью предприятий, использования последних достижений в теории управления и применения хорошо отлаженных СМК. Как и любая другая подсистема общей системы управления предприятием, СМК выполняет самостоятельные функции и обеспечивает достижение заданных целей в условиях ее взаимодействия с внешней средой и возможного изменения как структуры и свойств общей системы управления, так и самой СМК. Производственные процессы, организация производства и СМК тесно взаимосвязаны. На действующем предприятии изменение организации производства сопровождается совершенствованием СМК, и, наоборот, необходимость изменения системы качества вызывает первоочередное проведение работ по совершенствованию организации производства.
К СМК предприятия, выпускающего наукоемкую и технически сложную продукцию, предъявляются повышенные требования, касающиеся необходимости осуществления быстрых и безошибочных процессов регистрации, сбора, обработки, анализа и использования огромных массивов данных о качестве, создаваемых в различных службах и подразделениях .предприятия, а также получаемых от потребителей, поставщиков и деловых партнеров.
Повышение эффективности СМК предполагает совместное ее совершенствование с единой информационной системой в рамках комплексной автоматизации предприятия, которая может быть осуществлена за несколько параллельно осуществляемых этапов: моделирование системы общего руководства предприятием и его СМК; моделирование информационных потоков в СМК; оптимизация информационных потоков данных о качестве; совершенствование корпоративной информационной сети, предполагающее, в том числе, оснащение всех необходимых пользователей информации о качестве автоматизированными рабочими местами; создание программного ядра СМК, способного решать ключевые задачи обработки и анализа информации, координации работ, контроля исполнения и т. п.; разработка специализированных пользовательских программных комплексов контроля, сбора, обработки и передачи информации о качестве. Разработка автоматизированных систем обеспечения высокого качества, долговечности, надежности и ресурса, сертификации наукоемкой и технически сложной продукции и процессов ее производства создает возможность для совершенствования деятельности предприятий на основе использования непрерывной информационной поддержки ЖЦП при проектировании, конструировании, технологической подготовке производства, серийном производстве и испытаниях.
В целом, СМК предприятия, производящего газотурбинные двигатели, представляет собой очень сложный объект для изучения, анализа и моделирования. Это связано с тем, что осуществление менеджмента качества на предприятии предполагает решение целого комплекса проблем организационного, экономического, технического, социально-психологического характера, плохо поддающихся строгому математическому описанию. В этих условиях перспективным представляется использование комплекса разнооб 250 разных методов моделирования [ 200, 201 ]. Общая совокупность задач и соответствующих методов моделирования для их решения применительно к СМК предприятия, может быть классифицирована по трем основным признакам: по количеству используемых параметров задачи, по характеру этих параметров, по степени определенности зависимостей между ними (рис. 3.1).
В зависимости от характера параметров проблемы, решаемой СМК, задачи и используемые модели можно разделить на детерминированные и стохастические. Детерминированные задачи характеризуются наличием полной и достоверной информации о проблемной ситуации и целях в области качества, ограничениях и последствиях принимаемых решений. Это, частности означает, что все внешние факторы известны, учтены и не могут каким-либо непредвиденным образом повлиять на процесс и результат решения задачи. Особенностью стохастических задач в области качества является то, что процесс и результат их решения зависит не только от известных и фиксированных факторов, от принятой стратегии решения проблемной ситуации, но и от неопределенных, неконтролируемых и неизвестных или недостоверно известных в момент принятия решения факторов.
В зависимости от степени определенности зависимостей между параметрами задачи, решаемой СМК, можно выделить модели с явными и неявными связями между параметрами. Для задач с явными связями характерно наличие аналитических, таблично определенных и прочих зависимостей, использование которых позволяет по известным или предполагаемым величинам входных параметров модели рассчитать, выбрать и иным способом определить или спрогнозировать значения интересующих выходных параметров. В задачах с неявными связями таких зависимостей нет или получение их сопряжено с большими сложностями. В зависимости от количества параметров задачи и соответствующие им модели можно разделить на малые, которые в принципе могут быть решены человеком без применения дополнительных средств, например, средств вычислительной техники, и большие, предполагающие безусловное использование таких средств.
Анализ возможных комбинаций указанных признаков позволяет определить шесть основных видов проблемных ситуаций и задач в области качества, а также моделей, используемых для их решения в СМК промышленного предприятия.
1) детерминированные проблемы с явными связями между параметрами (вне зависимости от их общего количества), например, определение параметров точности и качества поверхностного слоя деталей после выполнения операции механической обработки;
2) детерминированные проблемы с неявными связями между параметрами (вне зависимости от их общего количества), например, назначение технологических условий обработки, обеспечивающих заданный комплекс параметров точности и качества поверхностного слоя деталей;
Моделирование качества технологической операции (на примере системы расчета параметров качества поверхностного слоя и точности токарной обработки деталей)
В соответствии с методологии обеспечения эффективности СМК промышленного предприятия (п. 2.4.4) второй уровень исследований ее эффективности охватывает различные процессы, в ходе осуществления которых реализуется деятельности самой системы. В состав объектов исследования эффективности на процессном уровне СМК промышленного предприятия включаются разнообразные по составу, структуре, целевому предназначению, условиям функционирования процессы как производственного, так и административного характера. Общим для всех них является то, что цель процесса, реализуемого в рамках системы, достаточно четко выражена и однозначно определена, и поэтому отличительной чертой всех объектов процессного уровня является то, что их эффективность может быть достаточно адекватно отражена некоторым обобщенным показателем. Кроме того, объекты процессного уровня СМК имеют относительно простую структуру, связи между их элементами стабильны, их число и разнообразие невелико, а внешняя среда имеет сравнительно постоянный характер.
Принципиальное значение в исследовании эффективности процессов СМК предприятия имеет базовый принцип поведения систем, заложенный в основу функционирования моделируемого процесса. Для относительно простых процессов, к которым относятся многие технологические процессы, связанные с формированием качественных характеристик продукции, характерно использование базовых принципов вещественно-энергетического баланса и гомеостазиса. Управление такими процессами сводится к регулиро 332 ванию составляющих элементов (операций) и их взаимодействий. Внешнее дополнение для относительно простых процессов может быть сформировано в рамках исследований их эффективности, моделирования и оптимизации в формализованном виде, обеспечивающим формирования необходимого регулирующего воздействия на основе четких формальных критериев. Поэтому участие человека в управлении такими процессами (или их элементами) не обязательно. В принципе управление относительно простыми процессами, в т. ч. производственными процессами (операциями), может быть автоматическим.
Для достаточно сложных процессов СМК промышленного предприятия, в которых формирование решений для управления затруднено по причине многочисленности и неопределенности основных характеристик процесса, в качестве базового принципа поведения должен рассматриваться принцип выбора решений. Внешнее дополнение, включающее различного рода гипотезы функционирования достаточно сложных процессов, реализуемых СМК предприятия, и поведения самой системы позволяет ввести объективные критерии эффективности процессов, исходя из их полезности в деятельности системы, но может быть реализовано лишь в неформализованном виде, воспринять которое может лишь человек. Поэтому участие человека в управлении подобными процессами СМК промышленного предприятия принципиально необходимо. Лицо, принимающее решение, формализуя внешнее дополнение, исходит из задач системы и использует при выработке решений по управлению достаточно сложными процессами определенные принципы, реализуя теме самим более сложный базовый принцип выбора решений.
В соответствии с вышеизложенным обоснованием, используем системное моделирование и оптимизацию для двух типичных процессов менеджмента качества, функционирование которых основано соответственно на принципе гомеостазиса и принципе выбора решения.
Если точность и качество поверхностного слоя деталей закладываются на стадии технологического проектирования операции обработки, то реализуются они на стадии её выполнения. Использование системы расчета режимов резания позволило решить задачу внешней оптимизации - назначить такие технологические условия, которые позволяют обеспечить комплекс показателей точности и качества поверхностного слоя без учета влияния возмущающих факторов, таких как колебание припуска заготовки, износ инструмента и т. д. После этого необходимо решить задачу внутренней оптимизации, т. е. адаптивного управления процессом обработки, позволяющего компенсировать нестабильность процесса, вызванную износом режущего инструмента, колебаниями припуска заготовки и другими факторами.
Применительно к задаче адаптивного управления процессом обработки обобщенная семантическая модель эффективной СМК промышленного предприятия (см. рис. 3.2) может быть несколько упрощена. Рассматриваемая задача относится к операционному уровню исследования СМК предприятия (см. рис. 2.9). Базовым принципом для задачи служит принцип гомеостазиса с элементами принципа принятия решений, который проявляется в возможности изменения поведения системы на основе накопленной информации о процессе резания. Основной целью системы адаптивного управления является поддержание стабильной величины выбранного параметра процесса обработки. Семантическая сеть системы адаптивного управления токарной обработкой может быть представлена следующим образом (рис. 5.1).
