Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Теоретические основы создания подсистем управления предприятием с использованием современной методологии управления качеством 10
1.1 Современное предприятие как совокупность процессов 10
1.2 Бизнес-процессы предприятия 14
1.2.1. Управление бизнес-процессами предприятия 27
1.2.2. Риски в бизнес-процессах предприятия 30
1.3. Методологические основы управления качеством технического обслуживания и ремонта технологического оборудования 32
1.3.1 Организация функционирования системы технического обслуживания и ремонта в пищевой промышленности 34
1.3.2 Виды, методы, и формы ремонта 36
1.3.3 Подходы к планированию технического обслуживания оборудования 41
1.4. Управление надежностью систем 42
1.5. Современные модели менеджмента как основа создания эффективной системы управления производственным оборудованием 46
1.5.1. Система 5S 47
1.5.2. Система «Упорядочение» - российская модификация системы 5S 50
1.5.3. Система «Kaizen» (Кайдзен) 52
1.5.4 Система «Бережливое производство» (Lean Manufacturing) 57
1.5.5. Система «Всеобщее обслуживание оборудования» (Total Productive Maintenance) 62
1.5.6. Система ТРМ - новое поколение ТРМ 70
Глава 2 Анализ и оценка функционирования процесса «Управление основным и вспомогательным оборудованием» 74
2.1. Формирование структуры и разработка сети процессов пищевого предприятия 74
2.2. Структурирование процесса «Управление основным и вспомогательным оборудованием» 85
2.3. SWOT-анализ процесса «Управление основным и вспомогательным оборудованием» 93
2.4. Установление областей оперативного вмешательства процесса «Управление основным и вспомогательным оборудованием» с использованием FMEA анализа 102
Глава 3 Исследование факторов, вызывающих потери эффективности оборудования 117
3.1. Выявление и классификация потерь, связанных с работой обору дования 117
3.2 Оценка общей эффективности оборудования 130
3.3 Анализ причин низкой эксплуатационной готовности и производительности оборудования 135
Глава 4 Методический подход к мониторингу и анализу функциони рования оборудования 146
4.1 Выбор и оценка показателей, характеризующих эффективность работы технологического оборудования 146
4.2. Разработка методики мониторинга и анализа качества работы тех нологического оборудования 159
Глава 5 Моделирование научно-практических мероприятий по созданию системы качества обслуживания производственного оборудования малых и средних пищевых предприятий 170
5.1 Моделирование процесса улучшения «Управление основным и вспомогательным оборудованием» 170
5.2 Разработка и адаптация методики совершенствования системы качества обслуживания оборудования малых и средних пищевых предприятии 174
Заключение 195
Библиографический список 197
Приложения 212
- Методологические основы управления качеством технического обслуживания и ремонта технологического оборудования
- Структурирование процесса «Управление основным и вспомогательным оборудованием»
- Анализ причин низкой эксплуатационной готовности и производительности оборудования
- Разработка методики мониторинга и анализа качества работы тех нологического оборудования
Введение к работе
В стратегии развития народнохозяйственного комплекса России до 2010 года пищевой промышленности придается приоритетное значение как отрасли, обеспечивающие продовольственную безопасность страны. Открытый характер современного российского рынка с его острой конкуренцией ставит перед пищевыми предприятиями жизненно важную задачу, связанную с повышением качества продукции.
В соответствии с концепцией всеобщего управления на основе качества (TQM) качество продукции определяется состоянием трех элементов производства: машин, материалов и методов. Одной из причин низкой эффективности производственной системы является использование технологического оборудования характеризующегося конструктивным несовершенством и низкой эксплуатационной надежностью, нарушение правил эксплуатации оборудования, а так же низкое качество ремонтных работ.
Система технического обслуживания и ремонта оборудования является одной из наиболее сложных областей системы управления производством. Техническое обслуживание на протяжении долгого времени рассматривалось как второстепенная функция, требующая затрат. Его традиционно связывали с устранением неисправностей и ремонтом оборудования, подверженного износу и старению. Однако сегодня становится очевидным, что эффективное управление техническим обслуживанием и ремонтом - важный фактор в повышении конкурентоспособности предприятий. Система технического обслуживания и ремонта оборудования направлена на поддержание оборудования в работоспособном состоянии и предотвращение неожиданного выхода его из строя. Техническое обслуживание не просто сопутствует производству, а является его неотъемлемым требованием. Его связь со степенью эффективности использования оборудования - вопрос единой стратегии на уровне высшего руководства.
Поэтому необходимость обеспечения устойчивости производства и снижения потерь при всевозможных сбоях за счет совершенствования системы технического обслуживания оборудования была и остается одной из актуальных проблем на предприятиях пищевой промышленности.
Цель и задачи исследования:
Основная цель диссертационной работы состояла в разработке научных подходов к совершенствованию качества системы обслуживания оборудования малых и средних пищевых предприятий путем применения современных методов менеджмента и использования элементов системы Всеобщего обслуживания оборудования (Total Productive Maintenance).
Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:
анализ подсистем управления предприятием с использованием методологии Всеобщего управления качеством;
- структурирование процесса «Управление основным и вспомогательным
оборудованием», действующего на малых и средних предприятиях пищевой
промышленности;
- оценка адекватности функционирования процесса «Управление
основным и вспомогательным оборудованием» и установление областей
оперативного вмешательства;
- исследование причин потерь качества процесса на основе анализа
потерь и оценки общей эффективности оборудования;
- выбор и оценка показателей, характеризующих эффективность
функционирования технологического оборудования;
разработка методики мониторинга и анализа работы технологического оборудования;
создание структуры документации, регламентирующей требования и устанавливающей порядок функционирования системы обслуживания оборудования;
- создание системы контроля и улучшения регламентов технического обслуживания в составе методики совершенствования системы обслуживания оборудования.
Предметом исследования являлись организационно-технические и управленческие аспекты системы обслуживания оборудования.
Представленные в работе результаты строго обоснованы методологией системного анализа, процессного, функционального и структурного подходов. При выполнении работы использовались методы Work-Flow анализа, SWOT -анализа, FMEA -анализа, статистических методов управления качеством, метода экспертных оценок, анализа иерархий и других современных инструментов менеджмента.
Объектом исследования являлась система обслуживания оборудования малых и средних пищевых предприятий
Научная новизна
Выявлены системные недостатки в области организации ремонтов и технического обслуживания, что позволило сформулировать зако номерности формирования структуры потерь, связанных с работой основного и вспомогательного оборудования малых и средних пищевых предприятий;
Экспериментально обоснована целесообразность использования анализа видов и последствий потенциальных дефектов для оценки адекватности процесса «Управление основным и вспомогательным оборудованием»;
Разработана методика мониторинга и анализа качества работы оборудования, позволяющая нормировать параметры процесса «Управление основным и вспомогательным оборудованием» системы менеджмента качества пищевого предприятия;
Предложена и реализована функциональная схема улучшения процесса «Управление основным и вспомогательным оборудованием» системы менеджмента качества пищевого предприятия, учитывающая принципы Всеобщего обслуживания оборудования (ТРМ);
Построена и обоснована модель системы качества обслуживания оборудования малых и средних пищевых предприятий применительно к мясоперерабатывающей промышленности, позволяющая описывать информационные и ресурсные потоки и разрабатывать управляющие воздействия с позиции постоянного улучшения качества.
Разработана методика совершенствования системы качества обслуживания оборудования, включающая алгоритм реализации приоритетных направлений.
Разработано нормативное сопровождение системы качества обслуживания оборудования, позволяющее формализовать ее функционирование;
Практическая значимость работы
Адаптирована методика SWOT-анализа, предложена схема проведения и разработаны формы анкет для выявления преимуществ и недостатков процесса «Управление основным и вспомогательным оборудованием»;
Разработан и реализован алгоритм проведения FMEA -анализа для выявления критичности процессов обслуживания оборудования пищевого предприятия;
Разработана и апробирована методика мониторинга и анализа работы производственного оборудования, позволяющая оперативно осуществлять анализ данных для идентификации характера процесса «Управление основным и вспомогательным оборудованием» и установления возможных причинно-следственных связей;
Установлены базовые характеристики технологического оборудования пищевых предприятий, позволяющие комплексно оценивать качество его функционирования;
Принята к внедрению методика совершенствования системы качества обслуживания оборудования, отличительной особенностью которой является взаимосвязанное рассмотрение процессов поддержания и улучшения;
Разработаны и внедрены показатели результативности и эффективности системы качества обслуживания производственного оборудования пищевого предприятия, позволяющие оценивать текущее состояние системы и оперативно реагировать на ее изменение;
Разработан и внедрен комплект документов, формы сбора данных и записей для регламентации функционирования системы качества обслуживания производственного оборудования.
Методологические основы управления качеством технического обслуживания и ремонта технологического оборудования
Производственное оборудование представляет собой наиболее важную часть основных фондов пищевых предприятий, их технико-производственный потенциал, поэтому вопросы правильной эксплуатации, технического обслуживания и ремонта, обеспечивающие долговечность и работоспособность оборудования должны быть предметом повседневного внимания руководства предприятия. [1201 Рационально эксплуатируемое оборудование работает без дорогостоящих ремонтов, без отказов и простоев, дезорганизующих производство. Рациональная эксплуатация оборудования обеспечивает предприятию возможность увеличения выпуска продукции и повышении производительности труда. Необходимым условием для выпуска бездефектной продукции является идеальное состояние оборудования, оснастки, средств измерений, материалов и методов, включающих систему технического обслуживания. Система технического обслуживания и ремонта оборудования является одной из наиболее сложных областей системы управления производством.
Система технического обслуживания и ремонта техники (СТОиРТ) - это совокупность взаимосвязанных средств, документации технического обслуживания и ремонта и исполнителей, необходимых для поддержания и восстановления качества изделий, входящих в эту систему. [35]
Система технического обслуживания и ремонта оборудования призвана обеспечить: поддержание оборудования в работоспособном состоянии и предотвращение неожиданного выхода его из строя; правильную организацию технического обслуживания и ремонта; увеличение коэффициента технического использования оборудования за счет повышения качества технического обслуживания и ремонта и уменьшения простоя в ремонте; возможность выполнения ремонтных работ по графику, согласованному с планом производства; своевременную подготовку необходимых запасных частей и материалов. [87] От правильной постановки технического обслуживания зависят удлинение сроков службы оборудования, удлинение межремонтных периодов, сокращение сроков простоя оборудования во время ремонтов, предотвращение поломок и отказов, уменьшение затрат труда и расходования материалов на проведение ремонтных работ. Недопустимо повышать интенсивность использования оборудования без соответствующего улучшения его технического обслуживания. Своевременное и доброкачественное техническое обслуживание особенно важно для бездублерного оборудования. Неплановая остановка такого оборудования вызывает большие трудности и серьезные последствия. Чтобы избежать этого, в системе СТОиРТ бездублерного оборудования особое внимание уделяется плановому техническому обслуживанию, которое обеспечивает его бесперебойную работу.
В целях поддержания оборудования в рабочем состоянии и улучшения его использования, а также предупреждения аварий и поломок на предприятиях должна осуществляться рациональная эксплуатация и соблюдаться строгая ответственность производственного персонала за состоянием оборудования, проводиться постоянное обслуживание и ремонт оборудования.
Поддержание высокого уровня надежности оборудования в эксплуатации базируется на: а) создании благоприятных условий функционирования оборудования (рациональной эффективности загрузки, оптимальных кинематических и динамических режимах, высокой эффективности действия рабочих органов); б) передовой культуре обслуживания оборудования профессионально квалифицированным персоналом; в) организации действенного контроля за техническим состоянием оборудования; г) планомерном проведении профилактических и восстановительных ремонтов. Реализация таких принципов позволяет существенно повысить уровень интенсивного и экстенсивного использования сопряженного оборудования в поточно-технологических линиях. "62]
Под термином "оборудование" подразумевается активная часть основных промышленно-производственных фондов предприятий пищевой промышленности: машины, аппараты, колонны, трубопроводы, электротехническое и теплотехническое оборудование. [43] Совокупность технологических и организационных правил, выполнение операций технического обслуживания (ремонта) называется методом технического обслуживания (ремонта). В зависимости от организации выполнения используются следующие методы технического обслуживания: S Поточный метод технического обслуживания S Централизованный метод технического обслуживания S Децентрализованный метод технического обслуживания S Метод технического обслуживания эксплуатационным персоналом S Метод технического обслуживания специализированным персоналом S Метод технического обслуживания эксплуатирующей организацией S Метод технического обслуживания специализированной организацией S Метод технического обслуживания предприятием изготовителем
Структурирование процесса «Управление основным и вспомогательным оборудованием»
Большинство малых и средних предприятий пищевой промышленности были созданы в период становления рыночной экономики и поэтому многие из них имеют сходные проблемы. Это вызвано тем, что попытки удержать лидирующее положение не оказались подкрепленными необходимыми для этого условиями развития. Для решения возникших проблем необходимо выявить причины возможного снижения конкурентоспособности и предложить адекватные методы их преодоления.
Эффективное управление техническим обслуживанием и ремонтом -важный фактор в повышении конкурентоспособности предприятий. Связь состояния производственного оборудования с качеством продукции достаточно очевидна. Для основного производства необходимо снабжение материалами, полуфабрикатами, энергией различных видов, инструментом, транспортом. Выполнение всех этих многообразных функций составляет задачу вспомогательных подразделений предприятия: ремонтного, инструментального, энергетического, транспортного, складского и т.д. Во вспомогательном производстве и техническом обслуживании на предприятии может быть занято до 50% всех рабочих. Из общего объема вспомогательных и обслуживающих работ на транспортно-складские приходится приблизительно 33%, на ремонт и обслуживание основных фондов - 30, на инструментальное обслуживание - 27, на энергообслуживание - 8 и на прочие работы - 12. Таким образом, на ремонтное, энергетическое, инструментальное, транспортное и складское обслуживание приходится примерно 88% общего объема этих работ.
Необходимым условием для выпуска высококачественной продукции является идеальное состояние машин (оборудование, оснастка), материалов и методов (система обслуживания, приемы работы и способы измерений). Эффективность основного производства все в большей степени становится зависимой от деятельности служб, призванных обеспечивать процесс поддержания технологического оборудования в работоспособном состоянии с минимальными ремонтными издержками.
Однако, несмотря на важную роль ремонтных служб в обеспечении выпуска продукции предприятия, уровень технической оснащенности этих подразделений, их организации и управления пока еще ниже, чем в основном производстве. Глубинную основу проблем составляет не столько само оборудование, сколько система работы с ним на всех стадиях его жизненного цикла: от проектирования, установки и ввода его в действие до эксплуатации, технического обслуживания и утилизации.
Анализ современных методов повышения эффективности функционирования предприятий пищевой промышленности с различной серийностью выпускаемой продукции показывает, что решение проблемы совершенствования системы технического обслуживания и ремонта технологического оборудования должно осуществляться на основе достижений современного менеджмента. В настоящее время в мировой практике используют методы управления в рамках реализации стратегии системного управления качеством. При использовании процессно-ориентированного подхода в управлении сам процесс становится распределенным регулятором качества составляющих его процедур, будучи ориентированным на реального рыночного клиента. Выделение бизнес-процессов, их анализ и последующее совершенствование - колоссальный резерв для повышения конкурентоспособности предприятия и эффективности его работы [27,32,69,103]
Нами на примере ряда малых и средних предприятий пищевой промышленности, производящих: мясные изделия (вареные и полукопченые колбасы), мучные кондитерские изделия (отсадное печенье), молочные продукты (молоко, сметана, кефир, творог), консервированные овощи (огурцы, томаты), было проведено структурирование и анализ процесса «Управление основным и вспомогательным оборудованием» с целью выявления типовых проблем, оценки его оптимальности для предприятия и поиска путей совершенствования системы технического обслуживания и ремонта оборудования.
Процесс управления основным и вспомогательным оборудованием на малых предприятиях включает следующие подпроцессы: профилактическая проверка и текущий и средний ремонт технологического оборудования (рис.24).
Анализ причин низкой эксплуатационной готовности и производительности оборудования
Анализ общей эффективности оборудования позволил установить, что основные причины низкой эффективности оборудования связаны с эксплуатационной готовностью и производительностью оборудования. Эксплуатационная готовность - реальный результат, который учитывает индивидуальные особенности конкретного предприятия.
Для установления конкретных причин, вызывающих потери эффективности, а так же последующей их локализации и устранения, был проведен более глубокий анализ простоев в работе оборудования с использованием дерева причин и 4М ([man, materials, machines, methods] люди (рабочая сила), материалы (сырьё, комплектующие), машины (оборудование), методы (технологии)) анализа.
Для выявления причин была предложена матрица качества (табл. 22), позволяющая анализировать выявляемые простои, причину возникновения и сопоставлять их со стадией технологического процесса, а также используемым на данной стадии оборудованием.
Функционально-технологическая схема производства вареных и полукопченых колбас была составлена таким образом, чтобы простои было возможно располагать напротив соответствующего блока схемы. Все возникающие простои фиксировались во втором блоке матрицы в соответствии с тем местом, где отмечено их возникновение. Третий блок матрицы позволяет фиксировать конкретные причины возникновения простоев на основе причинно-следственного 4 М анализа.
Данная матрица заполнялась ежедневно в течение месяца. На основании полученных экспериментальных данных была построена сводная матрица, представленная в таблице 23. Одновременно для идентификации причин или комбинации причин, ведущих к вершине события, а так же определения факторов, которые влияют на эксплуатационную готовность оборудования, строилось «дерево причин» низкой эксплуатационной готовности. «Дерево причин» представляет собой детализацию модели временных потерь и позволяет классифицировать причины простоев (рис. 41). Первый уровень дерева причин ссылается на одну из категорий времени в модели, детализируя ее.
Дальнейшая детализация и анализ причин отказов и неисправностей были проведены основного технологического оборудования, характеризуемого наибольшим количеством отказов, (рис.42,43,44) Также с помощью «Дерева причин» было установлено, что 74% отказов возникают из-за механических неисправностей, 25% составляют электротехнические неисправности и 1% неисправностей обусловлен гидравликой (рис.45).
Диаграмма показывает, что наиболее значимыми причинами, приводящими к снижению эксплуатационной готовности оборудования, являются; человеческий фактор и метод.
Как было установлено выше, второй причиной низкой общей эффективности оборудования является его невысокая производительность. Выявление причин снижения производительности производили аналогичным образом (табл. 24, рис.47). Проведенные исследования позволили установить, что на производительность оборудования значимое влияние оказывают человеческий фактор и метод.
Таким образом, исследование причин, влияющих на общую эффективность оборудования, позволило выявить узкие места, связанные в первую очередь с методом - эффективностью и результативностью действий служб технического обслуживания и ремонта. Количество и продолжительность внеплановых простоев могут быть понижены путем использования правильной стратегии и технологии технического обслуживания и ремонта.
Персонал - человеческий фактор, во многих случаях был главной причиной, как низкой эксплуатационной готовности, так и невысокой производительности оборудования, поэтому при дальнейшей разработке методологии совершенствования системы технического обслуживания и ремонта необходимо предусмотреть непрерывное обучение персонала, а также его непосредственное участие в обслуживании оборудования.
Разработка методики мониторинга и анализа качества работы тех нологического оборудования
Любое улучшение можно рассматривать как реакцию на существующую проблему. Поэтому специфика менеджмента организации характеризуется тем, каким образом в ней реализуется практика выявления проблем и разработки мер по их устранению. Наиболее эффективный способ выявления проблем -измерение результатов. Установить характер и масштаб проблем без мониторинга и измерений - малоэффективное занятие. Мониторинг и измерения результатов должны быть направлены на то, чтобы получить информацию об изучаемом объекте в конкретный момент времени, оценить степень соответствия результата поставленным целям и отследить динамику изменения показателей во времени. Грамотная система мониторинга и измерений представляет собой эффективный инструмент оперативного управления. [82, 84] В процессе исследования была выявлена объективная необходимость в создании методики сбора и анализа актуальной и адаптированной информации, гармонично вписывающейся в организационную структуру системы технического обслуживания и ремонта. Для решения данной задачи предложена методика мониторинга и анализа работы оборудования, которая позволяет реализовать следующие цели: Систематическое и планомерное отслеживание текущего состояния оборудования; Выявление отклонений от нормативных критериев; Анализ выявленных отклонений; . Оперативное принятие корректирующих решений. Методика мониторинга и анализа качества работы оборудования (рис. 48) включает три логических блока: блок отслеживания текущего состояния оборудования, блок анализа масштаба проблем и блок оперативного принятия решений. Стартовым является блок отслеживания текущего состояния оборудования. Для принятия правильного и оптимального решения необходимо собрать наиболее полную информацию о состоянии оборудования.
Данные должны быть четко структурированы и удобны для дальнейшей обработки. Данный блок предусматривает трехуровневую регистрацию данных, характеризующих работу каждой единицы оборудования. Основным инструментом сбора информации на данном этапе являются контрольные листки. На первом уровне регистрируются эксплуатационные и технологические параметры оборудования (эксплуатационная производительность, время перехода, плановое время работы и т.д.) в принятых на предприятии технологических картах и предложенной форме статистического контроля производственного оборудования (табл. 27). На втором уровне регистрируются временные потери в «Листке потерь» (рис. 49), характеризующие состояние оборудования в конкретный момент времени (работа, простой) и вид потери. На третьем уровне в «Листке неполадок» регистрируются данные о характере неполадок (рис. 50). Контрольным листкам присвоены сигнальные цвета - синий и красный соответственно. При разработке форм контрольных листков были учтены следующие моменты: необходимость ежедневного сбора информации; разделение групп данных на подгруппы по определенному признаку; необходимость четкого фиксирования источника данных; необходимость регистрации данных таким образом, чтобы их было легко фиксировать и использовать в дальнейшей обработке. Второй блок методики мониторинга направлен на определение и оценку масштаба проблем и включает шесть этапов. На первом этапе проводится определение общей эффективности оборудования (ОЕЕ). Алгоритм расчета ОБЕ приведен в главе 3. Второй этап предусматривает введение статистического контроля оборудования и определение индекса работоспособности оборудования Срк, который используется для контроля работы оборудования.
Индекс работоспособности оборудования рассчитывается по формуле: где USL - верхняя граница допуска на параметр, установленная в технической документации; LSL - нижняя граница допуска на параметр, установленная в технической документации; а- стандартное отклонение, х - среднее арифметическое значение параметра Нормальному распределению (распределению Гаусса), самому типичному распределению, подчиняются случайные величины, на которые оказывают влияние многочисленные примерно равные по силе воздействия факторы. Наиболее вероятными являются значения вблизи средней величины. Вероятность больших отклонений мала. Этому закону подчиняются размеры деталей, обрабатываемых в одинаковых условиях, результаты многократных измерений при отсутствии систематических погрешностей и многие другие величины. Вершина кривой нормального распределения лежит над абсциссой, соответствующей математическому ожиданию. Кривая симметрична, имеет форму колокола и асимптотически приближается к оси абсцисс. Колоколообразная кривая имеет две точки перегиба, расстояние от которых до ординаты вершины, т. е. до вертикали, проведенной через математическое ожидание, равно среднему квадратичному отклонению. Расстояние между двумя точками перегиба равно 2 сигма. Таким образом, в случае нормального распределения среднее квадратичное отклонение можно представить наглядно (рис. 51). Когда выяснено, что гистограмма следует гауссовскому (нормальному) закону распределения, становится возможным исследование воспроизводимости процесса, т.е. определяется неизменность основных параметров процесса: среднего значения X или математического ожидания М(х) и стандартного отклонения во времени. Оно важно при оценке процесса с помощью выборочных данных, когда требуется выяснить вероятность пересечения распределения генеральной совокупности, границ поля допуска и появления в связи с этим несоответствия требованиям потребителя (пользователя). Если процесс имеет нормальное распределение, то не представляет труда определить возможность выхода распределения генеральной совокупности при заданных значениях М(х) и а исходя из сравнения соответствующих трехсигмовых пределов и пределов поля допуска. Полученные результаты истолковываются следующим образом. Если 68,26%, т.е. примерно 2/3 значений лежат между границами \х - а и ц + а, то 31,74% всех наблюдений следует ожидать за этими границами, а именно: 15,87% - за границей ц + а и 15,87% за границей ц - а в силу симметричности нормального распределения. Границы ц - 2а и \х + 2а охватывают 95,44% всех значений, а вне этих границ находятся по 2,28% значений (за границей ц + 2а и ц - 2а), т.е. всего 4,56%.
