Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Обзор вопросов, связанных с управлением качеством валидируемых специальных технологических процессов 11
1.1 Принципы реализации концепции TQM 11
1.2 Процессный и системный подходы к исследованиям в области управления качеством 17
1.3 Критерии отнесения процесса к специальным процессам 22
1.4 Предупреждающие и корректирующие действия 27
1.5 Валидация специального технологического процесса 28
1.6 Анализ особенностей управления качеством продукции 36
1.7 Выводы по главе 1 39
ГЛАВА II. Методы менеджмента качества технологических процессов 40
2.1 Методы и инструменты менеджмента качества и технологических процессов 40
2.1.1 Статистические методы 40
2.1.2 Аналитические методы 41
2.2 Метод «дерево решений» 44
2.2.1 Преимущества деревьев решений 46
2.2.2 Порядок построения дерева решений 48
2.3 Существующие методы выявления и предупреждения несоответствий в литейном производстве 52
2.3.1 Системный анализ в литейном производстве 54
2.3.2 Системы автоматизированного моделирования литейных процессов...58
2.3.3 Эмпирические формы изучения причин возникновения несоответствий 60
2.4 Выводы по главе II 62
ГЛАВА III. Разработка методики идентификации несоответствий и выявления объектов ревалидации в специальных технологических процессах ЛП 63
3.1 Отнесение процессов литья к специальным процессам и возможность их валидации 64
3.2 Модель процессного управления литейным производством машиностроительного предприятия 70
3.2.1 Идентификационное описание специального процесса ЛП 70
3.2.2 Структурно-функциональная модель специального технологического процесса ЛП 72
3.3 Определение критических подпроцессов специального технологического процесса 84
3.4 Методические рекомендации по проведению комплексной валидации 96
3.5 Идентификация и классификация несоответствий, возникающих в специальных технологических процессах литья 108
3.6 Разработка методики идентификации и выявления объектов ревалидации в специальных технологических процессах ЛП 122
3.7 Выводы по главе III 131
Глава IV. Практическая реализация методики идентификации несоответствий и выявления объектов ревалидации в специальных технологических процессах ЛП 133
4.1. Характеристика специального процесса литейного производства 133
4.2. План проведения комплексной валидации 135
4.3. Идентификация несоответствий 139
4.4. Определение причины возникновения несоответствия 140
4.5. Предупреждение возникновения несоответствий 140
4.6. Экономический эффект и оценка уровня дефектности при внедрении методики 143
4.7. Выводы по главе IV 146
Общие выводы 148
Список использованных литературных источников 150
Приложения 158
- Процессный и системный подходы к исследованиям в области управления качеством
- Существующие методы выявления и предупреждения несоответствий в литейном производстве
- Определение критических подпроцессов специального технологического процесса
- Экономический эффект и оценка уровня дефектности при внедрении методики
Введение к работе
Актуальность работы. Продукция предприятий машиностроения играет решающую роль в реализации достижений научно-технического прогресса во всех отраслях промышленности. Важнейшим фактором роста эффективности производства является повышение качества выпускаемой продукции, что является решающим условием её конкурентоспособности на внутреннем и внешнем рынках. Качество и конкурентоспособность выпускаемой продукции в решающей степени зависят от качества технологических процессов ее изготовления и умения изготовителя эффективно управлять этим качеством.
Сложность технологических процессов, важность этапов и операций жизненного цикла продукции, желание снизить затраты вызвало необходимость исследования начальных этапов в цепи технологических процессов изготовления конечного изделия - заготовительных производств. Начальной стадией процесса изготовления продукции машиностроения является литейное производство (в дальнейшем - ЛП).
Специфика процессов заполнения форм и затвердевания металла затрудняет возможность контроля, мониторинга и предупреждения возникающих при этом несоответствий. Все это относит технологические процессы ЛП в категорию специальных процессов, в которых, в соответствии с ГОСТ Р ИСО 9000-2008, подтверждение соответствия конечной продукции затруднено или экономически нецелесообразно. Согласно ГОСТ Р ИСО 9001-2008 «организация должна валидировать все процессы производства и обслуживания, результаты которых нельзя проверить посредством последовательного мониторинга или измерения». К таким процессам «относятся все процессы, недостатки которых становятся очевидными только после начала использования продукции или предоставления услуги».
Процедура валидации специальных технологических процессов, как в целом, так и специальных процессов ЛП в частности, является сложной и дорогостоящей. В некоторых ситуациях продукт, полученный в ходе процесса валидации, не может быть по тем или иным причинам передан заказчику для использования (например, испытания связанные с разрушением продукта или необходимость предъявления его как доказательства способности процесса), т.е. вне зависимости от результатов приносит предприятию убытки. Таким образом, определение случаев и объектов, требующих проведения повторной валидации (в дальнейшем - ревалидапия) является важной частью работы организации.
Для решения данных проблем, в рамках системы менеджмента качества, необходимо разрабатывать и внедрять новые методики идентификации
несоответствий и определения объектов ревалидации в специальных технологических процессах.
Учитывая вышеизложенное, правомерно заключить, что выбранное направление исследований является актуальным и практически востребованным.
Цель диссертационного исследования. Улучшение качества продукции машиностроения на основе рационального выбора объекта ревалидации специального технологического процесса.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие научно-практические задачи:
Провести анализ методов и инструментов управления качеством технологических процессов; провести анализ принципов концепции TQM и определить роль предупреждающих и корректирующих действий в повышении качества процессов в организации.
Разработать структурно - функциональную модель отображения и анализа специального технологического процесса ЛП для последующего определения критических процессов и критических зон при их выполнении с применением метода «дерево решений».
Разработать методику идентификации несоответствий с последующим определением объекта ревалидации и алгоритм выявления причин их возникновения с использованием укрупнённой классификации и матричных диаграмм.
Осуществить экспериментальную отработку и практическую реализацию результатов исследования в условиях специального технологического процесса изготовления 4-х различных отливок ответственного назначения из магниевых сплавов.
Объект исследования. Валидируемый специальный технологический процесс ЛП на машиностроительном предприятии.
Предмет исследования. Предметом исследования является совокупность теоретических, практических и методических вопросов идентификации причин несоответствий и управления качеством специальных технологических процессов в рамках системы менеджмента качества.
Научная новизна. В работе выдвинуты, теоретически обоснованы и доведены до практического применения принципиально новые положения:
1. Разработана новая методика идентификации несоответствий и выявления
объектов ревалидации в специальных технологических процессах, базируемая на
укрупненной классификации и ранжировании несоответствий в ходе их выявления и анализа взаимосвязей их источников.
Предложен алгоритм определения источников несоответствий, позволяющий путем минимального числа итераций определить количество требуемых ревалидаций в специальном технологическом процессе с учетом выявления ранее не зарегистрированных причин и источников несоответствий.
Разработана модель идентификации несоответствий, отличающаяся использованием критериального подхода для оценки адекватности модели реальному объекту.
Методы исследования, достоверность и обоснованность научных положений и выводов. Представленные в диссертации исследования выполнены на основе современных инструментов и методов управления качеством продукции, научных положений технологии машиностроения, исследования операций, методов системного анализа и процессного подхода, логического и эмпирического методов, элементов теории вероятности и математической статистики.
Достоверность научных выводов и результатов диссертации подтверждается репрезентативностью исходных данных, внутренней непротиворечивостью теоретических исследований и практической реализацией.
Практическая значимость работы.
Применение разработанной методики идентификации и выявления объектов ревалидаций в специальных технологических процессах позволяет снизить количество несоответствий в продукции за счет оперативных рекомендаций к ревалидаций конкретных областей комплексной валидации.
Результаты исследований являются методической основой для разработки и создания на машиностроительном предприятии документированной процедуры «Валидация специальных процессов литья», обеспечивающей качество продукции уже на ранней стадии ее производства.
Методические материалы и элементы моделей использованы в учебном процессе на кафедре «Управление качеством и сертификация» МАТИ - РГТУ им. Циолковского при изучении дисциплины «Всеобщее управление качеством».
Реализация работы.
1. Процесс «Управление несоответствиями литейного производства»,
основывающийся на созданной методике, принят к утверждению на ОАО «ММЗ «Авангард» в виде стандарта предприятия.
Результаты диссертационного исследования легли в основу разделов "Управление качеством" в двадцати пяти производственных инструкциях и трех комплектов документов на «Технологический процесс изготовления крупногабаритных отливок ответственного назначения из магниевых сплавов».
Результаты диссертационной работы внедрены в учебный процесс по направлению 22.05.01 «Управление качеством» на кафедре «Управление качеством и сертификация» ГОУ ВПО МАТИ - РГТУ им. К.Э. Циолковского, подготовлены и изданы три учебных пособия.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и получили положительную оценку на шести Международных и шести Всероссийских конференциях. В их числе: Международная молодежная научная конференция «Гагаринские чтения», (Москва, 2002-2008 г.г.), Шестой Международный Аэрокосмический Конгресс ІАС09 (Москва, 2009 г.); Всероссийская научно-практическая конференция «Применение ИПИ-технологий в производстве» (Москва, 2006 -2007 г.г.), Общероссийский форум «Использование космоса в мирных целях» (Москва, 2007 г.), Всероссийская научно-практическая конференция «Управление качеством» (Москва, 2008-2009 г.г.), Всероссийская научно-техническая конференция «Новые материалы и технологии» (Москва, 2008 г.).
Публикации. Основные результаты работы представлены в пятнадцати научных публикациях в различных сборниках научных трудов и журналах, в том числе в четырех специализированных журналах, рекомендованных ВАК РФ. Также в соавторстве были подготовлены и напечатаны три учебных пособия и одна монография.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов по работе. Основная часть диссертации изложена на 157 страницах, содержит 14 таблиц, 36 рисунков. Список литературы включает 112 наименований.
Процессный и системный подходы к исследованиям в области управления качеством
Руководители устанавливают единство цели и направления деятельности организации. Они должны создавать и поддерживать такую внутреннюю среду, при которой персонал может быть полностью вовлечен в решение задач организации.
Во введении к стандарту ГОСТ Р ИСО 9001-2008 говорится: «Для создания системы менеджмента качества требуется стратегическое решение организации». Стратегия должна быть согласована и доведена до сведения персонала руководителями организации.
Только при надлежащем обмене информацией в рамках организации можно добиться реализации политики, установления и контроля выполнения целей, что придаст импульс к улучшению деятельности организации и обеспечит мотивацию сотрудников в стремлении к лучшей жизни. Ясное понимание высшим руководством всего происходящего в организации, включая текущие и будущие запросы потребителей, возможно, когда оно вовлечено в процесс «анализа со стороны руководства». Стратегическая деятельность руководства в соответствии со стандартами ИСО серии 9000 должна быть нацелена на постоянные улучшения. Только в этом случае можно достигнуть удовлетворенности потребителя.
Работники всех уровней составляют основу организации, и их полное вовлечение в работу дает возможность с выгодой использовать их способности. Персонал - основа любой организации. Без работников организация не сможет существовать, хотя обращение с ними временами оставляет желать лучшего. Стандарты ИСО серии 9000 содержат требование, чтобы до работников доводилась вся необходимая информация, и чтобы они осознавали значимость и важность своей работы, способствуя тем самым достижению, как собственных целей, так и целей организации. Стандарт [4] устанавливает требование компетентности персонала всех уровней. Необходимо удостовериться, что квалификация каждого работника, независимо от способа ее приобретения, достаточна для эффективного выполнения им своих обязанностей. Организация должна обеспечить своих потребителей тем, что является предметом договора и рассматривать себя обслуживающей организацией независимо от того, выпускает ли она продукцию или предоставляет услуги. Все подразделения организации должны функционировать как одна команда, имеющая общую цель. Поэтому системы менеджмента качества (в дальнейшем СМК) должны «пронизывать» всю структуру организации, а не действовать только в подразделениях, непосредственно связанных с изготовлением продукции или предоставлением услуги. Важно установить взаимодействие всех процессов, которые по отношению друг к другу являются «входными» или «выходными». Весь комплекс процессов следует рассматривать как единую систему, ни один из элементов которой не существует изолированно [9]. Кроме того, для каждого процесса организации должны быть определены операции и выявлены связанные с ними опасности и риски, что позволит разработать документацию, соответствующую компетенции персонала, занятого в процессе. Недостаточно идентифицировать процессы - ими надо управлять. Для этого организации следует понять, насколько процессы взаимосвязаны и как их объединить в систему [10]. В соответствии с этим принципом, производство товаров, услуг и управление рассматриваются как совокупность взаимосвязанных процессов, а каждый процесс - как система, имеющая вход и выход, своих «поставщиков» и «потребителей». Реализация этих принципов изменяет сложившиеся подходы к управлению, основу которого составляет иерархическая организационная структура. Практика показала, что трудности и проблемы, обусловленные тем, что единые процессы обслуживаются организационно обособленными подразделениями, можно и нужно устранять путем использования группового подхода [12]. 6. Постоянное совершенствование Организация должна рассматривать требование постоянного улучшения как долговременную цель. В бизнесе всегда существуют области для улучшений и источники необходимой информации, основными из которых являются: ? данные обратной связи с потребителями, из которых можно узнать, что они думают об организации, продукции и услугах; ? угрозы и риски для бизнеса, анализ которых поможет определить, где должны быть проведены улучшения; ? данные обратной связи с персоналом, которые могут подсказать, какие улучшения следует ввести в отношении морального климата в организации и мотивации сотрудников; ? результаты обсуждения с поставщиками аспектов деятельности организации, которые укажут на возможные улучшения продукции; ? данные внутренних аудитов и. анализа собственной деятельности, которые позволят определить каких областях следует провести улучшения и выявить соответствующие резервы. Прежде чем приступать к действиям по улучшению, необходимо на момент начала работы выполнить измерения в данной области, чтобы была информация для сравнения результатов проведенного улучшения. Если нет уверенности, что планируемое улучшение принесет пользу организации, его не следует проводить. 7. Принятие решений, основанное на фактах Принятие решения, базирующегося на тщательно изученных и представленных в ясной форме фактах, должно быть основой любого бизнеса. Если положения стандарта [4] применять так, как предписывает этот документ, то полученные на основе фактов данные, однажды проанализированные, могут в дальнейшем использоваться при принятии решений по всем аспектам бизнеса, включая:
Существующие методы выявления и предупреждения несоответствий в литейном производстве
В литературе [75-78] приводятся сведения о разновидностях несоответствий и причинах их возникновения. Достаточно подробно описываются возможные причины возникновения несоответствий, некоторые теоретические предпосылки их возникновения. К сожалению, не уделено внимание описаниям разновидностей несоответствий и их характерным отличиям, не совсем точно дано описание возникновения многих несоответствий и причин их возникновения. Кроме этого, не рассматриваются связи между характерными отличиями несоответствий и причинами их возникновения, что затрудняет быструю ликвидацию несоответствия в литой заготовке.
В ряде работ [75-78] приводятся объяснения природы возникновения несоответствий отливок, в ряде случаев не всегда согласованных с практикой. Довольно подробно описаны причины возникновения несоответствий и меры по их устранению. В проводимых исследованиях отсутствуют определения разновидностей рассматриваемых несоответствий и их системное представление, которые могли бы упростить поиск причин возникновения несоответствий и способов их устранения. Во всех объяснениях нет связи между характерными отличиями несоответствий, местом их расположения в форме (относительно формы, стержня и т.д.) и причинами возникновения. Проводимые исследования не объединены единством цели, которая состоит в последовательном определении и устранении несоответствий силами технологов (корректирующие действия) и проведении комплекса предупреждающих действий со стороны руководителей процесса.
В книге [75] приводится более подробное описание разновидностей несоответствий со схемами их расположения в отливке. Даются описания причин возникновения несоответствий и способов их устранения. Более подробное системное изложение разновидностей несоответствий, их характерных отличительных особенностей, сделало бы материал еще более привлекательным.
В работах Гуляева Б.Б. [79, 80] подробно рассматриваются несоответствия усадочного происхождения - раковины, пористость, трещины и коробление. Приводятся математические описания процессов, протекающих в форме в момент образования несоответствий. Рассматриваются практические примеры влияния характера затвердевания отливки на развитие усадочных пустот, приводятся рентгенограммы распределения пустот по толщине отливок.
Для литейщиков очень высокой квалификации предложенных знаний достаточно для определения рассматриваемых несоответствий при условии, что эти специалисты используют качественные методы выявления и устранения несоответствий. Недостатком является отсутствие систематизации при определении разновидностей несоответствий и их устранения.
В сборнике по литейным несоответствиям [81] рассматриваются возникшие несоответствия отливок и методы их устранения. Описан опыт передовых литейных цехов и заводов по технологическим и организационным методам борьбы с несоответствиями в производстве железоуглеродистых сплавов. Рассматриваются физико-химические и технологические причины возникновения брака при различном способе литья. В излагаемых материалах отсутствует систематизация разновидностей несоответствий по их отличиям и не сделана попытка определения связи несоответствий с причинами их возникновения.
Более полная информация о разновидностях литейных несоответствий изложена в работах Ильинского В.А. [82] и Воронина Ю.Ф. [83]. Впервые приведено рассмотрение некоторых характерных особенностей литейных несоответствий, позволяющих различить разновидности несоответствий одной группы. В первую очередь это относится к газовым раковинам, которые имеют определенные отличительные характеристики как по цвету, блеску, шероховатости, матовости, гладкости поверхности несоответствия, места его расположения, количеству, форме и т.д. Проведение классификации разновидностей несоответствий и выявление связей между ними и причинами их возникновения только обогатили бы рассматриваемый материал.
, Анализируя изложенное, следует отметить, что, несмотря на длительность времени производства отливок, описание несоответствий имеет немало пробелов и неточностей формулировок. В известных литературных источниках изложено разное представление о классификации, терминологии, характерных отличий несоответствий, контролируемых и оптимизируемых технологических параметрах и др. [75, 76]. Отсутствует какая-либо систематизация характерных особенностей разновидностей несоответствий.
Ряд основных несоответствий имеет спорное представление, трудно вписываемое в фактическую природу их возникновения. В рассмотренной литературе отсутствует описания несоответствий, трансформирующихся в форму другой разновидности под воздействием изменения технологических параметров.
Исходя из вышеизложенного, следует отметить существование первоочередных проблемных вопросов в литейном производстве, которые требуют своего разрешения [83]: отсутствует группировка несоответствий отливок по характерным отличительным особенностям; не приводится полный спектр отличительных особенностей рассматриваемых несоответствий; не рассматриваются существующие связи между характерными отличиями несоответствий и причинами их возникновения. 2.3.1 Системный анализ в литейном производстве Несмотря на определенные успехи ученых в решение проблемы повышение качества литья, до настоящего времени отсутствует системный подход к определению разновидностей несоответствий, связи их с причинами возникновения и способами устранения. Состояние качества выпускаемой литейной продукции с точки зрения системного подхода рассмотрено в работах [82-83].
Анализ состояния литейных предприятий показывает, что производство отливок терпит значительные убытки от возникновения значительного количества разнообразных несоответствий в литейном производстве. Если, по офици альным данным, несоответствия в литье составляют 5-6% от предъявленного, то фактическая эта величина доходит до 20% и выше. В результате такого количества несоответствий, литейные предприятия России терпят многомиллиардные убытки. Основная причина высокого брака заключается в отсутствии системы при разработке техпроцессов изготовления отливок и тем более при выявлении и предупреждении несоответствий литья [83].
Определение критических подпроцессов специального технологического процесса
Функция «контроля» выполнения процесса согласно ГОСТ Р ИСО 9000:2008, складывается из непрерывного мониторинга, анализа и оценивания соответствия фактических значений измеряемых параметров процесса установленным, периодического оценивания результативности и эффективности процесса и контролирования выполнения сменных заданий.
Непрерывному мониторингу, анализу и оцениванию в названном специальном процессе подвергаются следующие физико-химические и технологические параметры: ? температура (в помещении цеха, процессов модифицирования, рафинирования и выдерживания расплава в печи, заливки металла в формы, металлических форм перед заливкой, раскрытия форм после заливки). Контролируется с помощью датчиков температуры различного типа с внесением соответствующих значений в рабочие журналы, как в ручном, так и в автоматическом режимах; ? масса (шихтовых материалов с учетом угара во время плавки, формовочных и стержневых материалов, технологического остатка расплава в тигле после заливки, залитой отливки после выбивки). Контролируется с помощью весового оборудования с внесением соответствующих значений в рабочие журналы, как в ручном, так и в автоматическом режимах; ? время (живучести ХТС, проведения всех технологических переходов плавки и выдерживания расплава после каждого из них). Контролируется с помощью таймеров со звуковым оповещением с внесением соответствующих значений в рабочие журналы, как в ручном, так и в автоматическом режимах; ? влажность (формовочных и стержневых материалов, флюсов). Контролируется с помощью датчиков влажности различного типа с внесением соответствующих значений в рабочие журналы, как в ручном, так и в автоматическом режимах; ? внешний вид отливок после выбивки и обрубки. Контролируется визуально, с внесением соответствующих отметок в рабочие журналы в ручном режиме. Обнаруженные несоответствия фиксируются при помощи фотоаппаратуры и заносятся в каталог выявленных несоответствий для дальнейшего анализа; ? химический состав сплава отливки, механические и эксплуатационные свойства отливок и их внутреннее строение (предел прочности, относительное удлинение, герметичность, структура, наличие допустимых и недопустимых несоответствий). Контролируется специальной аппаратурой (спектральный, металлографический, рентгеновский анализ, испытания на герметичность, коррозионные испытания) с внесением соответствующих отметок в рабочие журналы в ручном режиме. Обнаруженные несоответствия фиксируются, заносятся в каталог выявленных несоответствий для дальнейшего анализа. Функции выполнения и контроля неразрывно связаны между собой. На любом их этапе при наличии несоответствий измеренных значений заданным дальнейшее выполнении процесса приостанавливается до устранения несоответствия, случай несоответствия фиксируется в рабочих журналах, анализируется руководителем процесса с выработкой рекомендаций по устранению несоответствий. Периодический контроль результативности процесса сводится к контролю выполнения плана-графика поставки годных отливок потребителям. Степень использования выделенных материальных и людских ресурсов определяет эффективность процесса. Это вызывает необходимость непрерывного контроля вовлечения в состав материалов собственных отходов металла (литники, прибыли, бракованные отливки, переплав технологических остатков) и регенерированной ХТС с внесением соответствующих записей в рабочие журналы. Эффективность использования людских ресурсов оценивается при контроле выполнения сменных заданий, выдаваемых рабочим, выполняющим процесс. Функция «регулирования» специального процесса предусматривает устранение посредством корректирующих действий всех вышеописанных несоответствий, возникающих в ходе процессаи его постоянное улучшение. Для ее выполнения, на основе результатов контроля, ежедневно или периодически, необходимо применять методики управления специальным процессом: ? оптимизировать маршрутно-технологический график и планы контроля качества отливок (в части, связанной с проведением длительных по времени испытаний); ? строить контрольные карты; ? оптимизировать маршрутно-технологический график проведения процесса. Коррекция возможна как в полуавтоматическом (с использованием физико-химических или математических моделей технологических процессов, если таковые имеются), так и в, ручном (с использованием собственного опыта или опыта других аналогичных предприятий) режимах; В. основе управляемости процесса по циклу PDCA, согласно работам [26, 99] лежит: ? наличие реальных руководителей процесса. В рассматриваемом процессе таковыми являются начальник цеха и его заместители, старшие мастера участков; ? наличие у руководителей процесса всех необходимых ресурсов (как материальных, так и людских); ? наличие документированных процедур (стандартов, методик, производственных инструкций, технологий) выполнения процесса. В настоящей работе разработаны разделы, связанные с управлением качеством специальных технологических процессов, для 25 производственных инструкций и 3 комплектов документации на технологические процессы изготовления-отливок из магниевых сплавов литьем в кокили и формы из ХТС (Приложение 3); ? построение системы сбора объективной информации о ходе и параметрах процесса, о параметрах продукта и удовлетворенности потребителя. Решить управленческие задачи (распределение финансовых, материальных, временных и людских ресурсов, разработка и использование соответствующих нормативных документов для реализации намеченных планов) на каждом уровне специального процесса литейного производства невозможно без его детального описания и последующего анализа.
Описание процесса в целом и каждой из входящих в него работ (подпроцессов, операций и переходов второго или последующих уровней) должно происходить с применением особых методик и приемов графического изображения процессов, достаточно хорошо разработанных и позволяющих исключить многие ошибки.
Экономический эффект и оценка уровня дефектности при внедрении методики
Процесс проведения анализа и выработка направлений повышения качества литья во многом затрудняется из-за того, что при богатстве эмпирического материала отмечаются существенные трудности вследствие недостаточной разработанности методов выявления и устранения несоответствий, появляющихся при протекании литейных процессов.
Специалисты, из-за резкой разницы огромного количества накопленного эмпирического материала по устранению несоответствий и уровня его теоретического анализа и осмысления, получают далеко не полную требуемую информацию.
Одним из требований к повышению качества литья является обеспечение системного подхода, когда технологический процесс производства отливок рассматривается как сложная динамическая система, состоящая из ряда элементов, определенным способом связанных между собой и с внешней средой.
Изучение процессов образования несоответствий должно осуществляться с учетом всех внутренних и внешних связей, взаимозависимости и соподчиненности его отдельных элементов. Главная задача синтетической, обобщающей классификации состоит в том, чтобы открытую при анализе сущность процесса или продукта провести через все многообразие явлений, связей, влияний в их единстве. Однако синтезу может служить не всякая классификация, а только такая, которая раскрывает глубинные законы развития явлений. Систематизация представляет мыслительную деятельность, в процессе которой изучаемые объекты организуются в определенную систему на основе выбранного принципа. К систематизации приводит также установление причинно-следственных отношений между изучаемыми разновидностями несоответствий, выделение основных направлений их устранения, что позволяет рассматривать конкретное несоответствие как часть целой системы — отливки (выхода, продукта). Интерес к систематизации приобретает особую значимость в металлургии. Связано это с тем, что систематизация является результатом упорядоченного распределения данных и основой для проведения исследований в области устранения несоответствий в литейных процессах. Несоответствия, подлежащие систематизации, подвергаются анализу и синтезу полученной информации при их тщательном изучении для решения задач повышения качества отливок. Таким образом, системный подход является исследовательским подходом, применяемым к анализу объектов, имеющим множество взаимосвязанных элементов, объединенных общностью функций и цели, единством управления и функционирования. Применяется к тем явлениям, которые относятся к категории системы. В процессе выполнения анализа по повышению качества литых изделий необходимо: ? выявить разновидности возникающих несоответствий; ? определить системообразующие связи разновидностей с причинами возникновения несоответствий; ? определить основные факторы, влияющие на функционирование этой системы; ? оценить роль и место системы процессов образования несоответствий как целостного образования в системе других явлений, направленных на повышение качества литья (разработка технологического процесса, функционирование агрегатов, автоматических линий, термических печей и др.); 109 ? выявить отдельные элементы или группы, на которые будет осуществлено преобразующее влияние; ? изучить процессы управления (способы устранения несоответствий и др.), обеспечивающие достижение поставленных целей; ? создать систему процессов образования несоответствий для их эффективной диагностики и устранения; ? внедрить полученные результаты в практику. Анализ предметной области создал возможность представить множество разновидностей литейных несоответствий, причин их возникновения и способов устранения в виде системы [105]. Такой подход позволил представить систематизацию несоответствий с целью их идентификации, определения причинно-следственных связей конкретного вида несоответствия с причинами его возникновения, необходимых для его последующего устранения [106]. При проведении предварительных исследований было установлено, что процесс устранения несоответствий сложных систем, к которым относятся отливки, можно представить в виде нескольких подсистем [105]. На рис. 3.6 представлена общая схема идентификации несоответствий на примере производства отливок. Приведенный подход организует единую систему с выполнением поставленной цели идентификации несоответствий, диагностики причин и их устранения. При этом, естественно должен быть выбран критерий соответствия модели и объекта, в качестве которого используется близость выходов модели и объекта в виде минимума ошибки модели или, чаще всего, в виде минимума среднего квадрата этой ошибки. Если исходные данные для проведения процесса идентификации несоответствия недостаточны или отсутствуют, то идентификацию несоответствия можно провести с использованием физических, физико-химических и математических моделей процессов ЛП (если таковые имеются или могут быть разработаны).
