Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Современные методологии, методы и инструменты менеджмента качества 7
1.1 Технологические процессы опытного производства 7
1.2 Современный менеджмент качества 12
1.3 Повышение качества технологических процессов 14
1.4 Современные методологии, методы и инструменты менеджмента качества 20
1.4.1 Методологии повышения качества 20
1.4.2 Анализ возможностей процесса 27
1.4.3 Инструменты и методы позволяющие анализировать и повышать качество процессов 30
1.4.3.1 Регрессионный анализ 30
1.4.3.2 Анализ видов и последствий отказов (FMEA) 32
1.4.3.3 Описательная статистика 40
1.4.4 Анализ применимости инструментов и методов управления качеством для повьппения качества технологических процессов опытного производства 42
1.5 Выводы по главе 43
Глава 2. Модель повышения качества технологических процессов опытного производства 45
2.1 Модель взаимосвязи рисков несоответствий технологического процесса и вероятности возникновения несоответствующей продукции 46
2.1.1 Влияние рисков несоответствий технологического процесса на вероятность возникновения несоответствующей продукции 51
2.2 Математическая модель оценки уровня потенциального качества технологического процесса '. 58
2.3 Выводы по главе 64
Глава 3. Разработка методики повышения качества технологических процессов опытного производства 66
3.1 Основные положения методики повьппения качества технологических процессов опытного производства 66
3.2 Методика повьппения качества технологических процессов опытного производства 67
3.2.1 Разработка этапа «Определение» методики повьппения качества технологических процессов опытного производства 67
3.2.2 Разработка этапа «Измерение» методики повьппения качества технологических процессов опытного производства 69
3.2.3 Разработка этапа «Анализ» методики повьппения качества технологических процессов опытного производства 74
3.2.4 Разработка этапа «Улучшения» методики повьппения качества технологических процессов опытного производства 77
3.2.5 Разработка этапа «Контроль» методики повышения качества технологических процессов опытного производства 81
3.3 Выводы по главе 82
Глава 4. Апробация разработанной методики 83
4.1 Реализация методики на примере технологического процесса «диффузионная сварка» в ООО «КриоКомпозит» 83
4.1.1 Технологический процесс изготовления матричных теплообменников Al-Cu 85
4.1.1.1 Реализация этапа «Определение» 87
4.1.1.2 Реализация этапа «Измерение» 87
4.1.1.3 Реализация этапа «Анализ» 94
4.1.1.4 Реализация этапа «Улучшение» 96
4.1.1.5 Реализация этапа «Контроль» 99
4.2 Технологический процесс изготовления композиционного материала Ni-сталь для градиентных датчиков 100
4.2.1.1 Реализация этапа «Определение» 101
4.2.1.2 Реализация этапа «Измерение» 101
4.2.1.3 Реализация этапа «Анализ» 108
4.2.1.4 Реализация этапа «Улучшение» 109
4.2.1.5 Реализация этапа «Контроль» 111
Выводы по главе 111
Основные выводы по работе: 113
Список используемой литературы
- Повышение качества технологических процессов
- Влияние рисков несоответствий технологического процесса на вероятность возникновения несоответствующей продукции
- Методика повьппения качества технологических процессов опытного производства
- Технологический процесс изготовления матричных теплообменников Al-Cu
Введение к работе
Актуальность темы исследования;
Современные принципы всеобщего управления качеством уделяют особое внимание процессному управлению и предупреждению возникновения несоответствующей продукции, а также нацелены не только на обеспечение, но и на непрерывное улучшение, и гарантирование качества в дальнейшем. Данные принципы, изложенные в том числе, в стандартах ISO серии 9000, нашли свою реализацию на очень многих предприятиях различных сфер деятельности, размеров и форм собственности, причём предприятия реализовавшие данные принципы действительно становятся конкурентоспособными и имеют большой потенциал роста.
При создании систем менеджмента качества соответствующих ISO 9001:2000 или отраслевым аналогам, одним из требований является требование по непрерывному улучшению и повышению качества процессов. На сегодняшний день разработано большое количество инструментов и методов менеджмента качества, позволяющих повышать качество процессов, многие из которых основаны на математической статистике, что делает их применение затруднительным при отсутствии или недостаточности статистических данных. Наиболее остро данная проблема возникает в
4 условиях опытного производства продукции, в связи с тем, что при изготовлении небольшого количества инновационной продукции, нельзя реализовать принципы повышения качества технологических процессов серийного производства, основу которых составляет оценка, анализ и улучшение индексов пригодности и воспроизводимости процессов.
В РФ и за рубежом проведены исследования и изучены вопросы управления качества продукции в условиях ограниченности выборки, как в военной, так и в гражданской промышленности. Основной целью данных исследований было разработать принципы и методы принятия решения о годности \ негодности всей партии продукции посредством контроля ограниченного числа параметров или единиц продукции, т.е. косвенное определение качества процесса по факту без возможности предупреждения выпуска несоответствующей продукции. Для целей повышения качества процессов и предупреждения возникновения несоответствующей продукции в условиях ограниченности данных могут применяться инструменты и методы, основанные на экспертных оценках, но при их применении возникает достаточно много трудностей связанных с отсутствием или недостаточностью принципов выставления, обработки, анализа и использования результатов экспертных оценок в целях повышения качества.
Всё вышесказанное говорит об актуальности темы исследования и её своевременности.
Цель исследования:
Повышение качества технологических процессов опытного производства за счёт снижения рисков несоответствий.
Задачи исследования:
1. провести анализ существующих методологий, методов и инструментов менеджмента качества и определить их применимость для технологических процессов опытного производства продукции;
создать модель определения сравнительной границы рисков несоответствий на основе взаимосвязи рисков несоответствий технологического процесса и вероятности возникновения несоответствующей продукции;
разработать математическую модель определения уровня качества технологического процесса опытного производства продукции;
разработать комплексную методику повышения качества технологических процессов опытного производства на основе разработанной модели;
провести подтверждение результатов исследований посредством апробации.
Объект исследования
Технологические процессы опытного производства продукции Предмет исследования
Качество технологических процессов опытного производства продукции
Методы исследования
Основные результаты диссертационной работы получены с использованием: системного анализа, линейной алгебры, методов экспертных оценок, методов принятия решений.
Научная новизна:
Определена взаимосвязь уровня рисков потенциальных несоответствий технологического процесса и вероятности возникновения несоответствующей продукции, позволяющая описать влияние количественной оценки приоритетного числа риска несоответствий технологического процесса на вероятность возникновения несоответствующей продукции;
Разработана математическая модель оценки уровня качества технологического процесса опытного производства, основанная на
анализе рисков несоответствий технологического процесса и их сопоставлении с установленными требованиями; 3. Разработана комплексная методика повышения качества технологических процессов опытного производства продукции, посредством управления рисками несоответствий технологического процесса за счёт выбора и реализации наиболее результативных корректирующих и предупреждающих действий. Практическая значимость результатов исследования: Результаты исследования позволяют:
Оценивать уровень качества технологического процесса опытного производства и принимать решение о необходимости его повышения.
Оценивать приоритетность мероприятий, направленных на повышение качества технологического процесса опытного производства;
Оценивать степень достижения целей по улучшению качества технологического процесса при опытном производстве продукции;
Добиваться снижения вероятности появления несоответствующей продукции за счёт снижения рисков несоответствий в технологическом процессе.
Реализация и внедрение результатов работы
Под руководством и непосредственным участием автора, результаты исследований по теме диссертации использованы при повышении качества технологических процессов:
Диффузионная сварка изделий и композиционных материалов со специальной совокупностью свойств, на предприятии ООО «КриоКомпозит»; Апробация работы Результаты работы были представлены на IV и V Всероссийских научно-практических конференциях "Управление качеством", V международном аэрокосмическом конгрессе IAC06 г. Москва, секция "Управление качеством
и сертификация", 4 Всероссийской научно-практической конференции "Применение ИЛИ - технологий в производстве".
Публикации по теме диссертации
Результаты диссертационного исследования легли в основу 10 публикаций. Список публикации приведён в конце автореферата.
Структура и объем диссертации
Диссертация состоит из введения, четырёх глав, общих выводов, списка
литературы, включающего 120 источников. Работа изложена на 114 страницах
машинописного текста, содержит 22 рисунка, 25 таблиц, 2 приложения.
Глава 1. СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДОЛОГИИ, МЕТОДЫ И
ИНСТРУМЕНТЫ МЕНЕДЖМЕНТА КАЧЕСТВА
1.1 Технологические процессы опытного производства
Опытное производство - это производство, специализирующееся на изготовлении макетов, образцов или первой опытной партии (серии) новых (инновационных) изделий, материалов [95]. Роль и место этапа опытного продукции в жизненном цикле продукции представлено в табл. 1.1.
Таблица 1.1
Стадии жизненного цикла продукции
Основным содержанием целевых исследований в процессе управления
жизненным циклом изделия являются: анализ прогнозируемого состояния объектов, определение ожидаемых и фактических результатов, оценка приоритетности в решении локальных задач, выявление предпочтительных направлений использования ресурсов [95, 106]. При данном анализе возникают следующие вопросы:
Какие факторы, условия и на каких стадиях следует подвергать оценке?
Какой должна быть система критериев оценок?
Какие методологические подходы и приемы следует использовать в ходе оценки?
Основные цели опытного производства:
разработка промышленной технологии;
подготовка продукта к выходу на рынок;
опытная оценка рыночной пригодности нового продукта. На текущей стадии обычно решаются следующие задачи:
Завершить разработку опытного образца;
Определить опытный технологический процесс;
Выбрать производственные процессы, оборудование и инструменты;
Окончательно завершить проработку плана натурных, производственных испытаний, включающего требования к работоспособности, износоустойчивости (ресурс прочности), эксплуатационной надежности, ремонтопригодности, безотказности в работе;
Выбрать места для проведения полевых (натурных) испытаний;
Провести полевые (натурные), производственные испытания продукта;
Продемонстрировать эффективность и завершенность:
о характеристик и конструкции конечного продукта или
процесса; о планов монтажных и пусконаладочных работ для
осуществления процесса производства; о выбора производственной оснастки и оборудования; о выбора материалов, комплектующих, поставщиков узлов и
агрегатов и материально-технической базы; о испытаний продукта и/или технологического процесса
(характеристики, надежность, качество);
Улучшать, совершенствовать технические характеристики прототипа с учетом информации от потенциальных потребителей и результатов натурных (полевых), производственных испытаний;
Разрешить неразрешённые проблемы в сфере охраны окружающей среды и т.д.
Если необходимо, получить разрешения и лицензии от регулирующих органов и организаций, отвечающих за стандарты и нормы, а также исполнение законодательства в сфере разработки;
Разработать план создания сети сервисного и гарантийного обслуживания;
Разработать план демонстрационных испытаний;
Рассчитать полные издержки производства.
На этапе опытного производства должны быть достигнуты следующие результаты:
завершённый опытный образец;
производственный процесс в опытных масштабах;
данные об эксплуатационных качествах продукта или процесса, полученные при испытаниях опытного образца или технологического процесса в производственных условиях (так называемое, внутрифирменное альфа тестирование — система полностью разработана и проходит тестирование в полном объеме);
данные о стабильности и надёжности процесса;
данные о производстве;
первичные перечни поставщиков материалов, комплектующих, узлов и агрегатов;
планы производства запасных частей и их наличия;
данные о расходах на монтаж и производство;
уточненные данные о производственной и экологической безопасности;
предварительные планы гарантийного и технического обслуживания. Основной задачей опытного производства является подтверждение
промышленной и рыночной применимости, которую целесообразно оценивать по следующим критериям:
подтверждения приемлемости производственных методик, а также
планируемого качества;
подтверждения приемлемости сроков и бюджета монтажных работ;
работоспособности процесса при полномасштабном производстве;
соответствия отраслевым стандартам безопасности, охраны труда и т.п.;
производительности и характеристик качества, установленных с помощью соответствующих испытаний.
Насколько хорошо, адекватно, технологический процесс соответствует критериям, определённым на предыдущих стадиях?
Насколько хорошо опытное производство удовлетворяет требованиям? Если не удовлетворяет, то каков план разрешения этих проблем?
Существуют ли обоснования продолжения процесса разработки продукта, несмотря на остающиеся технические проблемы? Каковы эти обоснования?
Отвечает ли требованиям план демонстрационных испытаний? -
Сколько единиц опытных образцов необходимы для испытаний? Есть ли обоснование этого количества?
Какова продолжительность испытаний?
Остаются ли еще какие-либо риски, которые могут быть снижены? Если «да», то каковы они и каков план по их снижению?
Таким образом, можно сделать вывод о том, что менеджмент качества на этапе опытного производства является необходимым условием в рамках всего жизненного цикла коммерциализации идей так как на данной стадии необходимо доказать промышленную и рыночную применимость идеи, и соответственно на основании представленных доказательств будет приниматься решение о начале серийного производства, или неуспешности реализации.
Решённые на этапах НИР и НИОКР вопросы качества продукции, на этапе опытного производства должны быть дополнены решением вопросов связанных с качеством технологических процессов. Соответственно на данном этапе необходимо добиться такого уровня качества технологических
12
процессов, который позволил бы организовать и реализовать промышленный
выпуск продукции, без финансовых потерь, связанных с несоответствующим
качеством технологических процессов, которое в свою очередь ведёт к
возникновению несоответствующей продукции.
1.2 Современный менеджмент качества
Развитие комплексного управления качества постепенно привело к внедрению в жизнь всеобщего управления качеством (ВУК) или тотального управления качеством (Total Quality Management - TQM).
TQM фокусируется на усовершенствовании процесса, поэтому всё, что делает организация должно описываться категориями процесса. Процесс есть трансформация входных величин в выходные. В качестве входных величин могут фигурировать материалы, денежные средства, информация, мнения, потребности или что-либо другое, что может преобразовывать процесс. Выходные величины - продукция, услуги и информация. Процесс - это взаимосвязанные виды деятельности, которые можно описать и которые часто могут повторяться [6].
Владелец процесса отвечает за его правильное функционирование и обладает полномочиями его изменять. Представляя, уровень функционирования процесса, владелец процесса должен настолько повысить уровень функционирования, сколь необходимо для оптимального функционирования. Полномочия предоставляют владельцу выбирать наилучший подход для целей постоянного совершенствования. Владельцем процесса может быть как отдельное лицо, так и команда. Если владельцем процесса является отдельное лицо, то окажется полезным утвердить группу совершенствования процесса или наделить этими полномочиями существующую рабочую группу.
Точное определение процесса является естественной предпосылкой его изменения. Команды не могут усовершенствовать то, что они не могут определить. Определение процесса начинается с определения потребителя, и
13 каким он является по отношению к организации, внешним или внутренним. В дополнение к определению потребителя необходимо установить входы и выходы, реальные и неосязаемые, и способы измерения их. Наконец процесс должен быть описан письменно, наиболее распространенное средство описания - диаграммы или карты распределения потоков. До тех пор, пока процесс не будет описан на бумаге, никто реально не может представить, что собой представляет процесс [30].
Отклонения процессов и оценка их функционирования и возможностей -ключевые факторы в понимании принципов TQM. Отклонения присутствуют всегда и во всех процессах. То, что закладывается в процессы, будь то информация или сырье, меняется изо дня в день, также как и то, что является результатом работы процесса. Существуют простые инструменты для понимания, измерения и уменьшения величины отклонения. Цель деятельности - достижение стабильности и большей предсказуемости процесса в результате максимально возможного снижения влияния источника отклонения.
Вместе со знанием, как определять и отслеживать отклонения приходит понимание, как различать специальные (объяснимые) и общие (врожденные) причины отклонений. Важно выявить специальные причины, которые не свойственны процессу как таковому (например, недостаточная обученность персонала или скачки напряжения в питающей сети), и общие причины отклонений внутри процесса (погрешность машины, переменность свойств материалов и т.п.). Когда причины отклонений установлены, следующий этап -работа над их устранением. Когда будут устранены специальные причины, деятельность процесса станет стабильной. Отклонения будут по-прежнему присутствовать вследствие общих причин, но они будут предсказуемы в рамках известных диапазонов (контрольные пределы). Такой процесс, говорят, находится под статистическим контролем. [21]
Когда процесс статистически контролируется и операторы используют стандартные процедуры, становится возможным оценить его современные возможности. Если требуемый уровень исполнения процесса отличается от текущего, выполняемого в стабильных и контролируемых условиях, требуется фундаментальные или инновационные изменения в его структуре для перехода на более высокий уровень деятельности.
Менеджмент процессов, основанный на пошаговом усовершенствовании возможностей - наиболее практичный путь в достижении непрерывного усовершенствования.
1.3 Повышение качества технологических процессов
Идея постоянного улучшения деловой активности компаний, процессов, качества продукции и систем менеджмента качества активно разрабатывалась, начиная с 50-х годов многими специалистами (Фейгенбаумом, Джураном, Кросби, Демингом, Исикавой, Тагучи и др.).
Э. Деминг в своей книге «Выход из кризисах» [31,68], в 2 из 14 принципов управления акцентирует внимание на необходимости непрерывных улучшений:
«Улучшайте каждый процесс» Улучшайте постоянно, сегодня и всегда, все процессы планирования, производства и оказания услуг. Постоянно выискивайте проблемы, чтобы улучшать все виды деятельности и функции в компании, повышать качество и производительность и, таким образом, постоянно уменьшать издержки. Непрерывное улучшение системы, включающей разработку и проектирование, поставку комплектующих и материалов, обслуживание и улучшение работы оборудования, методов управления и организации, подготовку и переподготовку кадров есть первейшая обязанность руководства»
«Приверженность к делу повышения качества и действенность высшего руководства». Ясно определите непоколебимую
приверженность высшего руководства к постоянному улучшению
качества и производительности и их обязательство проводить в
жизнь все рассмотренные выше принципы. Тем не менее, мало
того, что высшее руководство искренне продекларирует свою
вечную приверженность качеству и производительности, оно
должно еще знать, в чем собственно заключается то, чему они
привержены, т. е. что они должны делать. Образуйте структуру в
высшем руководстве, которая будет каждодневно давать импульс
для продвижения к рассмотренным выше 13 принципам, и
действуйте, чтобы осуществить преобразования. Поддержки здесь
недостаточно, нужны конкретные дела.
Требования постоянного улучшения качества, положенные в основу
восьмого принципа менеджмента качества (ISO 9000:2005), подкрепленные
процессным подходом и направленные на удовлетворение заинтересованных
сторон (в первую очередь потребителя), становятся парадигмой. В настоящее
время необходимость постоянного улучшения признана важным средством
достижения и сохранения организацией конкурентоспособности. Улучшение
должно быть заложено в структуру и характер организации, постоянное
улучшение должно стать целью каждого в отдельности и организации в целом.
Сейчас во многих странах очень подробно разрабатываются
практические подходы к реализации идей постоянного улучшения. Очень
интересен подход к разработке принципов постоянного улучшения Школы
бизнеса Портсмутского университета, который учитывает сложившуюся
ситуацию в сфере бизнеса Великобритании [17]. Рассмотрим этот подход в
сопоставлении с концепцией постоянного улучшения, декларированной в МС
ИСО серии 9000 [17].
В стандартах ИСО серии 9000 (ИСО 9000, ИСО 9001, ИСО 9004) постоянно подчеркивается необходимость непрерывного улучшения систем менеджмента качества (СМК). Каковы же основные аспекты постоянного
улучшения, приведенные в МС ИСО серии 9000, ИСО 9001, ИСО 9004 версии 2000г [27,28].
В МС ИСО 9000:2005 [115] подчеркивается, что:
одним из восьми принципов менеджмента качества, определяющих стратегические цели организации, является постоянное улучшение;
успешное функционирование организации может быть результатом внедрения СМК, которая разработана с учетом принципа постоянного улучшения;
система менеджмента качества может обеспечить основу для постоянного улучшения и удовлетворения потребителей;
статистические методы могут применяться для определения изменчивости (вариабельности) процессов и их результатов, что является основой для постоянного улучшения СМК.
Назовем наиболее важные положения по постоянному улучшению в МС ИСО 9001:2000.
Высшее руководство должно продемонстрировать свою приверженность к разработке и улучшению СМК (п. 5.1).
Высшее руководство должно обеспечить, чтобы политика в области качества включала приверженность к выполнению требований и постоянному улучшению (п. 5.3).
Высшее руководство должно обеспечить планирование качества, которое должно включать постоянное улучшение СМК (п. 5.4.2).
Результаты анализа СМК руководством должны включать действия, относящиеся к улучшению СМК и ее процессов (п. 5.6.3
)
Организация должна определять и своевременно обеспечивать
необходимые ресурсы для внедрения и улучшения процессов СМК
(п. 6.1).
Организация должна определить, спланировать и внедрить действия по измерению и контролю, необходимые для обеспечения соответствия и достижения улучшений (п. 8.1). Это включает определение потребности в использовании применяемых методов, включая и статистические.
Организация должна определять, собирать и анализировать соответствующие данные по определению пригодности и результативности СМК и выявлению возможности улучшений (п. 8.4).
Организация должна способствовать постоянному улучшению СМК путем внедрения политики в области качества, результатов аудиторских проверок, анализа данных, корректирующих и предупреждающих действий и анализа СМК со стороны руководства (п. 8.5.1).
В МС ИСО 9004:2000 наряду с тем, что процесс постоянного улучшение должен использоваться как инструмент для улучшения внутренней эффективности и результативности, а также для удовлетворения потребителей и других заинтересованных сторон (п. 8.5.4), в приложении Б описана методология постоянного улучшения. В последней версии приложение Б озаглавлено не "Методология постоянного улучшения", а "Процесс постоянного улучшения". В соответствии с этой методологией существуют два фундаментальных подхода к действиям по улучшению:
крупные "прорывные" проекты улучшения, ведущие к пересмотру существующих процессов или внедрению новых, обычно осуществляемых многопрофильными (межфункциональными) группами вне обычных операций;
пошаговое постоянное улучшение, проводимое обычными рабочими группами в пределах существующих процессов.
18 Рассмотрев основные положения по постоянному улучшению СМК в рамках МС ИСО серии 9000:2000, обратимся теперь к принципам постоянного улучшения Школы бизнеса Портсмутского университета.
Для разработки данных принципов в университете Портсмута были проведены исследования проблем, связанных с постоянным улучшением, и выполнено тщательное обследование 18 организаций с целью изучения эффективности практики создания условий для проведения и сохранения улучшения [39,49,79]. Организации выбирались из числа тех, которые демонстрируют активный подход к улучшению качества и используют либо самооценку, либо активно применяют инструменты качества.
Принципы основываются на следующих десяти ключевых критериях, которые являются важным фундаментом, необходимым для создания и поддержания постоянного улучшения:
конкретные обязательства высшего руководства и его активное участие в деятельности организации, в том числе в области постоянного улучшения;
эффективное руководство и конкретные обязательства, демонстрируемые руководителями на всех уровнях;
нацеленность на потребности заинтересованных сторон;
объединение деятельности по постоянному улучшению в стратегические цели во всей организации, за ее пределами и на всех уровнях;
установление культуры для постоянного улучшения, способствующей новаторству и творчеству;
нацеленность на процессы, особенно на процессы, критические для качества;
нацеленность на работу с персоналом по четырем направлениям: участие персонала в работе по постоянному улучшению,
19 делегирование полномочий, групповая работа и создание групп по постоянному улучшению, обучение и повышение квалификации;
стандартизация достижений в рамках документированной СМК;
создание системы измерений и обратной связи;
извлечение уроков из результата постоянного улучшения. Принципы подразумевают простой, но целостный подход для анализа:
присутствуют ли в организации фундаментальные элементы для постоянного улучшения; обеспечивается ли не только создание, но и сохранение улучшения. Эти принципы требуют приложения усилий, и если таковые отсутствуют, то независимо от того, насколько хорошо учтены остальные критерии, долгосрочного улучшения не произойдет.
Сравнивая принципы постоянного улучшения Школы бизнеса Портсмутского университета с восьмью принципами менеджмента качества (ISO 9000:2005), можно сделать вывод об общности подходов портсмутской модели и системы менеджмента качества (восемь принципов ИСО серии 9000). При этом очевидно, что не только шестой, но и остальные семь принципов менеджмента качества непосредственно влияют на постоянное улучшение [17].
Особая роль в достижении постоянного улучшения может быть отведена седьмому принципу - принципу принятия решения на основе анализа данных [47,76], который декларирует, в том числе, необходимость широкого применения методов инжиниринга качества, часть из которых изложена в ИСО 9004. Существует множество подходов, реализующих идеи инжиниринга качества, среди которых можно выделить: методы Тагучи, традиционные DOE, Quality Function Deployment (Структурирование функций качества (СФК)), "Шесть сигм" ("Six Sigma") и аппарат индексов пригодности и воспроизводимости; SQC, в том числе семь простых и семь новых инструментов качества (ИСО/ТО 10017), FMEA, РОКА-YOKE и др. [7]
Парадигма постоянного улучшения, декларируемая проектами МС ИСО
серии 9000:2000, обязывает организации, внедряющие СМК по стандарту ИСО
9001:2000, проводить мероприятия по постоянному улучшению продукции,
процессов, систем, которые должны включать:
Оценку и анализ существующего положения для возможности определения областей улучшения;
Установление обоснованных и измеримых целей для улучшения;
Оценку и выбор решений из возможных альтернатив;
Измерение, анализ и оценку изменения;
Реализацию требований о системности и постоянства улучшений.
Повышение качества технологических процессов
Идея постоянного улучшения деловой активности компаний, процессов, качества продукции и систем менеджмента качества активно разрабатывалась, начиная с 50-х годов многими специалистами (Фейгенбаумом, Джураном, Кросби, Демингом, Исикавой, Тагучи и др.).
Э. Деминг в своей книге «Выход из кризисах» [31,68], в 2 из 14 принципов управления акцентирует внимание на необходимости непрерывных улучшений:
«Улучшайте каждый процесс» Улучшайте постоянно, сегодня и всегда, все процессы планирования, производства и оказания услуг. Постоянно выискивайте проблемы, чтобы улучшать все виды деятельности и функции в компании, повышать качество и производительность и, таким образом, постоянно уменьшать издержки. Непрерывное улучшение системы, включающей разработку и проектирование, поставку комплектующих и материалов, обслуживание и улучшение работы оборудования, методов управления и организации, подготовку и переподготовку кадров есть первейшая обязанность руководства»
«Приверженность к делу повышения качества и действенность высшего руководства». Ясно определите непоколебимую приверженность высшего руководства к постоянному улучшению качества и производительности и их обязательство проводить в жизнь все рассмотренные выше принципы. Тем не менее, мало того, что высшее руководство искренне продекларирует свою вечную приверженность качеству и производительности, оно должно еще знать, в чем собственно заключается то, чему они привержены, т. е. что они должны делать. Образуйте структуру в высшем руководстве, которая будет каждодневно давать импульс для продвижения к рассмотренным выше 13 принципам, и действуйте, чтобы осуществить преобразования. Поддержки здесь недостаточно, нужны конкретные дела.
Требования постоянного улучшения качества, положенные в основу восьмого принципа менеджмента качества (ISO 9000:2005), подкрепленные процессным подходом и направленные на удовлетворение заинтересованных сторон (в первую очередь потребителя), становятся парадигмой. В настоящее время необходимость постоянного улучшения признана важным средством достижения и сохранения организацией конкурентоспособности. Улучшение должно быть заложено в структуру и характер организации, постоянное улучшение должно стать целью каждого в отдельности и организации в целом.
Сейчас во многих странах очень подробно разрабатываются практические подходы к реализации идей постоянного улучшения. Очень интересен подход к разработке принципов постоянного улучшения Школы бизнеса Портсмутского университета, который учитывает сложившуюся ситуацию в сфере бизнеса Великобритании [17]. Рассмотрим этот подход в сопоставлении с концепцией постоянного улучшения, декларированной в МС ИСО серии 9000 [17].
В стандартах ИСО серии 9000 (ИСО 9000, ИСО 9001, ИСО 9004) постоянно подчеркивается необходимость непрерывного улучшения систем менеджмента качества (СМК). Каковы же основные аспекты постоянного улучшения, приведенные в МС ИСО серии 9000, ИСО 9001, ИСО 9004 версии 2000г [27,28].
В МС ИСО 9000:2005 [115] подчеркивается, что:
одним из восьми принципов менеджмента качества, определяющих стратегические цели организации, является постоянное улучшение;
успешное функционирование организации может быть результатом внедрения СМК, которая разработана с учетом принципа постоянного улучшения;
система менеджмента качества может обеспечить основу для постоянного улучшения и удовлетворения потребителей;
статистические методы могут применяться для определения изменчивости (вариабельности) процессов и их результатов, что является основой для постоянного улучшения СМК.
Назовем наиболее важные положения по постоянному улучшению в МС ИСО 9001:2000. Высшее руководство должно продемонстрировать свою приверженность к разработке и улучшению СМК (п. 5.1). Высшее руководство должно обеспечить, чтобы политика в области качества включала приверженность к выполнению требований и постоянному улучшению (п. 5.3). Высшее руководство должно обеспечить планирование качества, которое должно включать постоянное улучшение СМК (п. 5.4.2). Результаты анализа СМК руководством должны включать действия, относящиеся к улучшению СМК и ее процессов (п. 5.6.3 ) Организация должна определять и своевременно обеспечивать необходимые ресурсы для внедрения и улучшения процессов СМК (п. 6.1).
Влияние рисков несоответствий технологического процесса на вероятность возникновения несоответствующей продукции
Для возможности оценки степени влияния количественного значения ПЧР автором на основе практики применения FMEA в автомобильной промышленности [25,26], были адаптированы критерии выставления оценок для каждого из сомножителя (табл.2.1-2.3).
Определение критериев выставления оценок позволяет описать и значение ПЧР. Описывать значения ПЧР предлагается через влияние ПЧР на вероятность возникновения несоответствующей продукции, причём для целей повышения качества достаточно описание степени влияния не вероятность возникновения несоответствующей продукции без количественной оценки, так как данное влияние необходимо для экспертного принятия решения о необходимости улучшений.
В связи с тем, что сомножители, участвующие в расчёте ПЧР равноценны, в аналитической таблице (табл.2.4) предлагается рассматривать только одну комбинацию значений соответствующую одному значению ПЧР, причём в качестве анализируемой комбинации выбирается та, в которой находится максимальное значение любого из критерия. Полученные значения ранжированы по итоговому показателю ПЧР (табл.2.4).
Для оценки степени влияния выделено 5 категорий.
Влияние отсутствует - характеризует отсутствие влияния на вероятность возникновения несоответствующей продукции, так как минимум 2 из 3-х сомножителей находятся ниже среднего уровня = 5. Объясняется следующим. Данные несоответствия, в соответствии с критериями оценок ПЧР приведёнными выше, имеют следующие варианты описания: несоответствие не имеет критичных последствий, точно не возникнет и точно будет обнаружено, наихудшая комбинация имеет максимальное значение только по 1-му критерию, по 2-му критерию значение не превышает среднего значения, и значение третьего критерия находится на минимальном уровне. Таким образом, несоответствия комплексная оценка риска, которых не превышает 40, не влияют на вероятность возникновения несоответствующей продукции.
Влияние не значительное - характеризует увеличение вероятности возникновения несоответствующей продукции на значение, не превосходящее уровень доверительного интервала. Так как 2 из 3-х сомножителей могут иметь максимальные значения, но при этом выполняется условие 3-ий сомножитель = 1, т.е. есть абсолютная уверенность в том, что несоответствия, попавшие в эту категорию, либо точно не возникнут, либо точно будут обнаружены, либо последствия их возникновения абсолютно не критичны.
Влияние среднее - характеризует увеличение вероятности возникновения несоответствующей продукции на значение, несущественно превышающее доверительный интервал. Так как 2 из 3-х сомножителей могут иметь максимальные значения, но при этом выполняется условие, что 3-ий сомножитель, находится на минимальном уровне, но абсолютной уверенности в том, что 3-й сомножитель не проявится, нет.
Влияние существенное - характеризует увеличение вероятности возникновения несоответствующей продукции на значение, превышающее доверительный интервал. Так как, 2 из 3-х сомножителей могут иметь максимальные значения, а 3-й сомножитель среднее значение, что существенно повышает риск возникновения данного несоответствия.
Влияние критическое - увеличение вероятности возникновения несоответствующей продукции на значение, существенно превышающее доверительный интервал. Так как, все 3 сомножителя могут иметь максимальные значения, а соответственно возникновения данного несоответствия точно произойдёт, его последствия будут значимыми и обнаружить данное несоответствие, с целью скорейшего устранения, не представляется возможным.
Основываясь на выше сказанном, можно сделать вывод о том, что границей ПЧР, превышение которой влияет на вероятность возникновения несоответствующей продукции, является граница равная 40. Данная граница в основном может быть актуальна для технологических процессов, для которых применяются специальные требования по безопасности и качеству продукции, наиболее характерны данные процессы для химической, пищевой и фармацевтической промышленности. В случае отсутствия специальных требований по безопасности и качеству продукции, т.е. для большинства технологических процессов можно рассматривать в качестве граничного значения 100. Соответствие данной границе будет означать минимальное влияние на вероятность возникновения несоответствующей продукции находящейся на уровне доверительного интервала вероятности определённой в процессе валидации и соответственно возможно выполнения условия (Рнп=Роп).
Таким образом можно сделать вывод о том, что уровень ПЧР не влияющий или минимально влияющий на вероятность возникновения несоответствующей продукции находится в интервале 40 ПЧР 100.
Методика повьппения качества технологических процессов опытного производства
Этап «Измерение» должен отражать картину реального качества технологического процесса и идентифицировать проблемы. На данном этапе выявляются наиболее критичные для качества характеристики, потенциальные дефекты, а также достоверность системы измерения.
Измерение качества технологического процесса, должно проводиться на основе модели разработанной и представленной во второй главе диссертации.
Для отражения данных оценок в настоящей работе вводятся следующие обозначения (табл.3.1) Для проведения измерения индексов потенциального качества, экспертам необходимо определить потенциальные несоответствия каждого объекта управления последнего выделенного уровня декомпозиции, после чего должна быть заполнена таблица вида.
Каждый эксперт должен оценить каждое потенциальное несоответствие в соответствии с FMEA, для чего целесообразно воспользоваться критериями выставления оценок приведёнными во второй главе диссертации. Затем лицо, принимающее решение, составляет сводную таблицу экспертных оценок и рассчитывает ПЧР каждого потенциального несоответствия на основании среднеарифметических значений сомножителей.
В связи с тем, что результаты измерений получены при помощи экспертных оценок необходимо провести оценку согласованности мнений экспертов так как, при выявлении несогласованности мнений результаты измерений не могут быть признаны достоверными [80, 56]. Для оценки согласованности мнений экспертов в работе предлагается использовать коэффициент конкордации предложенный Кендаллом, который наиболее точно характеризует согласованность мнений экспертов при наличии одинаковых значений [56,60].
Для расчёта коэффициента конкордации применяется математическое выражение: где J 12 , при этом Li - число связок, пі количество элементов в І-й связке для j-ro эксперта.
В соответствии с существующими рекомендациями [56] мнение экспертов считается согласованным, в случае если коэффициент конкордации превышает или равен значению = 0,6.
Таким образом, в случае выполнения условия \Уфакт 0,6 полученные результаты можно считать достоверными и переходить к этапу «Анализ».в случае невыполнения данного условия, в соответствии с современными рекомендациями использования экспертных методов, предлагается использовать метод Дельфи [56], реализация которого позволяет добиться согласованности мнений экспертов в несколько итераций. Итерации применения метода Дельфи заканчиваются при выполнении требуемого условия.
В которой столбец 2 характеризует уровни иерархии объектов управления, т.е. каждый из объектов управления (столбец 1) может, декомпозирован на несколько уровней иерархий и соответственно анализ проводится по каждому уровню. Столбец 3 характеризует выявленные методом мозгового штурма на этапе «Измерение» (шаг 2.1) потенциальные несоответствия\цефекты\отказы.
Столбцы 4-7 заполняются средне арифметической оценкой группы экспертов по каждому из выделенных потенциальных несоответствий\дефектов\отказов.
После заполнения данной таблице, необходимо провести консолидацию результатов измерений для чего составляется сводная таблица (табл.3.3).
В которой: столбец 2 (А1-АМ) характеризует группы объектов управления (материал, персонал, оборудование, технология, средства измерения, окружающая среда); столбец 3 показывает выделенные объекты управления, т.е. уровень декомпозиции группы объектов управления.
Столбец 4 содержит выделенные объекты управления по каждому их потенциальных несоответствий.
Столбец 5 характеризует критерии оценки комплексного риска несоответствий выделенных потенциальных несоответствий по каждому из объектов управления. Столбец 6 заполняется данными из табл.3.2. заполненной каждым из экспертов.
Столбец 7 является расчётным и представляет из себя среднеарифметическое по каждой строке таблице. Столбец 8 10 заполняется суммой рангов, отклонением от среднего и квадратом данного отклонения выставленных оценок экспертами по каждой строке таблице. Столбец И данной таблице заполняется в соответствии с формулой (5), причём данное значение рассчитывается для всего проведённого анализа.
Этап «Анализ» реализуется для локализации источников контролируемой и прогнозируемой вариации, определения коренных причин проблем и поиск возможностей улучшения процесса.
На этом этапе принимается решение о необходимости проведения предупреждающих и\или корректирующих мероприятий. Для этого проводится анализ полученных на этапе «Измерение» индексов потенциального качества.
В случае выполнения условий 0 KQI (IQI), и 0 KQI (IQI) 1 , в дополнение к анализу индексов потенциального качества, необходимо провести анализ распределения значений ПЧР всех потенциальных несоответствий, с целью выявления несоответствий для которых выполняется условие 200 ПРЧф 1000, в случае выявлении таких несоответствий необходимо запланировать предупреждающие мероприятия для снижения риска их возникновения. Дополнительно при выполнении условия, целесообразно пересмотреть целевую и\или допустимые границы ПЧР, так как выполнение данного условия может характеризовать неадекватность установленных границ ПЧР текущему уровню развития анализируемого технологического процесса.
Технологический процесс изготовления матричных теплообменников Al-Cu
После реализации мероприятий, был произведён контроль выпущенной серии продукции, результаты которого представлены в (табл. 4.8).
На этапе контроль несоответствий в технологическом процессе зафиксировано не было, однако. Посредством визуального контроля в процессе производства, была обнаружена несоответствующая продукция имеющая дефект - трещины. Предположительно данный дефект возник из-за общих причин связанных со скоростью охлаждения. Данная информация также была занесена в базу знаний и будет использоваться для дальнейших применениях методики.
Выводы по главе
1. Разработанная на основе модели взаимосвязи рисков потенциальных несоответствий и вероятности возникновения несоответствующей продукции методика повышения качества технологических процессов опытного производства была успешна, применена на работающем производственном предприятии, специализирующемся на опытном производстве продукции посредством технологического процесса - диффузионная сварка.
2. Применение методики позволило руководству предприятия:
Оценить уровень качества технологического процесса опытного производства и принять решение о необходимости его улучшении.
Оценить приоритетность мероприятий, направленных на повышение качества технологического процесса;
Оценить степень достижения целей по улучшению качества технологического процесса;
Повысить качество технологического процесса за счёт снижения рисков возникновения несоответствий. Снижение рисков потенциальных несоответствий привело к снижению вероятности возникновения несоответствующей продукции.
Снизить процент фактически выпущенной несоответствующей продукции, тем самым благотворно влияя на финансово-хозяйственные показатели компании и удовлетворённость потребителей.
3. Добиться улучшения качества технологических процессов в разумные сроки, так как в ней заложены принципы выбора наиболее критичных несоответствий, а также модель принятия решений о выборе действий по улучшению из возможных альтернативных вариантов. Пошаговое и системное применение методики позволяет компании отслеживать динамику улучшений, а также создать базу знаний о технологическом процессе, которая, безусловно, имеет высокую ценность для изучения технологического процесса и при подготовке к запуску серийного производства на базе данных технологических процессов. Подготовка серийного производства, основанная, в том числе на изучении и анализе данной базы знаний, позволит предупредить большую часть потенциальных несоответствий и повысить способность производства стабильно выпускать продукцию, соответствующую требованиям.
1. Разработана комплексная методика повышения качества технологических процессов опытного производства посредством снижения рисков несоответствий технологического процесса.
2. На основе анализа существующих методологий, методов и инструментов управления качества определены проблемы и ограничения применения инструментов менеджмента качества основанных на статистических данных и определены инструменты и методы, которые могут быть применимы для целей повышения качества технологических процессов.
3. Определена взаимосвязь рисков несоответствий технологического процесса и вероятности возникновения несоответствующей продукции, позволяющая устанавливать сравнительную граница рисков несоответствий в соответствии с требуемой вероятностью выхода несоответствующей продукции;
4. Разработана математическая модель определения уровня качества технологического процесса опытного производства продукции на основе анализа рисков несоответствий технологических процессов опытного производства, позволяющая оценить как уровень качества технологического процесса в целом, так и каждого из объектов управления в частности;
