Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Состояние вопроса в области оценивания качества автомобиля на основных этапах жизненного цикла. цель и основные задачи исследования 6
1.1. Современные системы менеджмента качества автосборочных предприятий 6
1.2. Основные тенденции развития понятия «качество» и методов его оценивания 18
1.3. Существующие системы оценивания качества автомобиля на основных этапах его жизненного цикла 25
1.4. Цель и основные задачи исследования 31
ГЛАВА 2. Разработка моделей оценки качества автомобиля 32
2.1. Принципы оценивания качества 33
2.2. Система показателей качества автомобиля 39
2.3. Методы оценки качества и анализа объектов 43
2.3.1.Метод многоуровневой оценки качества автомобилей 43
2.3.2.Метод векторной оценки качества автомобилей 48
2.3.3. Метод сравнительного анализа качества объектов на основе регрессионной зависимости 56
2.4. Выводы по главе 63
ГЛАВА 3. Качество автомобиля на стадии проектирования 64
3.1. Система показателей качества 64
3.2. Информационная поддержка векторной оценки качества 71
3.3. Векторная оценка качества автомобилей класса С 74
3.4. Сравнение разработанной методики с существующими 77
3.5. Выводы по главе 82
ГЛАВА 4. Качество автомобиля на этапе закупок и производства комплектующих изделий 84
4.1. Система показателей качества комплектующих изделий 84
4.2. Методика оценивания 90
4.3. Статистическое управление процессом производства комплектующих изделий 93
4.4. Использование диаграмм Парето для экономической оценки качества изготовления комплектующих изделий 96
4.5. Выводы по главе 99
ГЛАВА 5. Качество автомобиля на этапах контроля, испытаний и предпродажной подготовки 100
5.1. Система показателей качества 100
5.2. Исследование погрешности оценки качества автомобиля органолептическими методами 113
5.3. Выводы по главе 120
ГЛАВА 6. Качество автомобиля на этапе эксплуатации. эффективность внедрения результатов работы 121
6.1. Система показателей качества 122
6.2. Оценка вероятности появления дефекта за пробег 127
6.3. Интенсивность проявления дефектов и затрат 130
6.4. Прогнозирование качества автомобилей в гарантийный период эксплуатации 133
6.5. Эффективность внедрения результатов работы 139
6.6. Выводы по главе 140
Основные результаты и выводы по работе 141
Список использованных источников 143
Приложение А 154
- Существующие системы оценивания качества автомобиля на основных этапах его жизненного цикла
- Метод сравнительного анализа качества объектов на основе регрессионной зависимости
- Сравнение разработанной методики с существующими
- Использование диаграмм Парето для экономической оценки качества изготовления комплектующих изделий
Введение к работе
Постоянно растущая конкуренция на рынке автомобилей вынуждает автосборочные предприятия (АСП) совершенствовать продукцию, повышая ее качество, расширяя диапазон комфорта, снижая издержки производства. Стремление выжить в конкурентной борьбе приводит к созданию международных целевых групп автомобилестроителей (например, IATF), которые определяют единые и более высокие требования к системам качества отрасли (ИСО/ТУ 16949-99). Вводится процедура взаимного признания национальных требований к системам качества (США, Франция, Германия, Италия). Начиная с 2003 года сертификация на соответствие требованиям ИСО/ТУ 16949 становится обязательной для всех стран - членов IATF. Возникает естественная защита автомобильного рынка этих стран. Это связано с тем, что процедура одобрения типа транспортного средства предусматривает проверку условий производства на соответствие ИСО/ТУ 16949. Требования российских потребителей на автомобильном рынке так же растут и приближаются по уровню к требованиям потребителей на внешнем рынке.
В этих условиях основным направлением, которое может обеспечить стабильность производства, рост прибыли, сохранение сегмента внутреннего рынка и присутствия на внешнем, является повышение качества продукции. Реализация этого возможна на основе внедрения принципов TQM и создания современной системы менеджмента качества (СМК). Для построения глубоко структурированной и эффективно действующей СМК необходимо объективное оценивание качества продукции, детальный анализ потерь качества, начиная с изучения рынка и заканчивая утилизацией. Это возможно лишь при наличии системы показателей, адекватно отражающих качество автомобиля на различных этапах жизненного цикла.
Актуальность указанных выше проблем и определила основную цель диссертации: совершенствование системы оценивания качества автомобиля на основных этапах его жизненного цикла.
В первой главе излагается эволюция систем менеджмента качества, TQM и концепции развития автосборочных предприятий, применяемые показатели качества автомобиля на различных этапах жизненного цикла.
Во второй главе решаются задачи, связанные с определением, измерением и моделями оценки качества. Проведен анализ основных принципов квали-метрии, предложены три метода измерения качества: многоуровневой и векторной оценок качества и сравнительного анализа качества объектов.
В третьей главе разработаны система показателей качества на стадии проектирования и информационная система поддержки векторной оценки качества, с помощью которой проведено оценивание качества автомобилей класса С по основным техническим показателям.
В четвертой главе разработана система показателей качества автомобиля на этапе закупок и производства комплектующих изделий, которые для автосборочного производства могут изготавливаться как внешними поставщиками, так и самим автосборочным предприятием.
В пятой главе разработана система показателей качества автомобиля на этапах контроля, испытаний и предпродажной подготовки и методика определения погрешности оценки качества автомобиля на этих этапах органолеп-тическими методами.
В шестой главе разработана система показателей качества автомобиля на этапе эксплуатации; предложены метод оценки вероятности появления дефекта по пробегу и метод оценки интенсивности проявления дефектов; решены задачи приведения показателей качества автомобилей в эксплуатации и прогнозирования дефектности и затрат на восстановление качества. Выполнена оценка эффективности результатов работы.
Существующие системы оценивания качества автомобиля на основных этапах его жизненного цикла
Основой для формирования качества на стадии проектирования являются маркетинговые исследования, определение рыночных требований потребителя, технологических ограничений и финансовых возможностей. Каждое автосборочное предприятие имеет фирменную инфраструктуру, в общем случае состоящую из сети поставщиков, дилеров и предприятий технического обслуживания.
Информация, аккумулируемая сетью, позволяет делать макроэкономический прогноз состояния автомобильного рынка, формировать программу производства автомобилей, проводить оперативную корректировку производственной программы. В процессе проектирования осуществляется перевод запросов потребителей в технические требования к продукции, материалам и процессам обеспечения производства. Результатом проектирования и подготовки производства является выпуск в запланированные сроки новых и модернизированных моделей автомобилей установленного уровня качества, удовлетворяющих потребителей и реализуемых по доступной цене.
Отметим основные работы, проводящиеся на этапе изучения рынка и проектирования: исследование рынков сбыта; изучение и систематизация требований потребителей: определение потребности в продукции по секторам рынка, сроков начала поставки на рынок и предполагаемой цены; анализ контрактов с дилерами; оценка удовлетворенности продукцией (на основе опроса, анкетирования, анализа жалоб и пожеланий дилеров и покупателей автомобилей); анализ тенденций развития автомобильной техники, технологии, применения новых материалов и организации производства; прогнозирование конкурентоспособности новой продукции; подготовка омологации на основе требований по безопасности и экологии к автомобильной продукции; анализ требований к качеству, регламентированных системой качества АСП (требования к качеству автомобилей на этапе контроля и испытаний, эксплуатации в гарантийный период и в течение установленного срока службы); анализ мощностей АСП по постановке на производство новых и модернизированных моделей автомобилей.
Эти работы лежат в основе процесса проектирования, определяющего комплекс показателей качества и конкурентоспособности автомобиля. Знание показателей конкурентоспособности позволяет выбрать обоснованную ценовую политику, прогнозировать объем выпуска автомобилей выбранной модели, определять ближайших конкурентов на рынке. Показатели качества автомобиля на стадии проектирования выявляют сильные и слабые стороны продукции, дают количественную величину расхождения со средними и лучшими параметрами автомобилей-аналогов. Значительный интерес представляют показатели реализации качества, основанные на сопоставлении значений показателей качества на стадии проектирования и значений тех же показателей, полученных в результате испытаний автомобилей. Несомненным достоинством таких показателей является их оперативность.
Оценивание качества на стадии проектирования - основной элемент в рамках определения конкурентоспособности автомобилей. В АО «АВТОВАЗ» оценка конкурентоспособности осуществляется Дирекцией по техническому развитию [75]. В состав оцениваемых показателей конкурентоспособности входят показатели технического уровня автомобиля, а также стоимостные и маркетинговые показатели. Отдельный расчет количественной оценки качества автомобиля на стадии проектирования в рамках указанной методики не предусмотрен, оцениваются лишь отдельные параметры технического и эстетического уровня автомобиля, например, интерьер, экстерьер, эргономические свойства автомобиля. Однако указанные оценки разрознены и оценивание выполняется на различных стадиях проектирования.
На этапе закупок формируется второй комплекс показателей качества автомобиля. Для ведущих автомобильных компаний и, в частности, АО «АВТОВАЗ» качество комплектующих изделий (КИ) внешней поставки имеет особое значение, так как на их долю приходятся наибольшие потери качества автомобилей. На этом этапе реализуются два процесса, непосредственно влияющие на качество автомобиля: процесс производства КИ (хозяин процесса - Поставщик) и процесс закупок (хозяин процесса - соответствующее подразделение АСП). По оценке специалистов АО «АВТОВАЗ» до 70% несоответствий автомобилей связаны с низким качеством комплектующих.
Для определения уровня качества поставок оцениваются групповые показатели качества КИ в состоянии поставки, при переработке и в эксплуатации, а также нормативный уровень несоответствий поставляемых партий и стабильность входного уровня качества [39, 67, 113]. Практический интерес представляет оценка корреляции качества автомобиля и качества комплектующих изделий внешней поставки.
В АО "АВТОВАЗ" проводятся также оценки качества комплектующих изделий внутреннего производства - средний коэффициент дефектности КИ, также как и в случае КИ внешней поставки, корреляция между качеством автомобиля (на 0 км пробега и в эксплуатации) и качеством комплектующих изделий внутреннего производства не оценивается.
Качество автомобиля на этапах контроля, испытаний и предпродажной подготовки (качество на 0 км пробега) является достаточно распространенной оценкой среди фирм, производящих автомобили. Эта оценка связана с определением соответствия готовой продукции установленным требованиям. Оценки показателей «качество на 0 км пробега» служат базой для анализа качества автомобилей по стадиям производства, выявляют роль отдельных производств в обеспечении качества и раскрытие процесса производства несоответствий/дефектов.
Так, в АО "АВТОВАЗ" основные выводы о состоянии качества автомобилей различных моделей на текущий момент календарного времени, а также выводы о динамике качества моделей строятся на основе результатов определения визуально оцениваемых показателей (ВОП) качества автомобиля, выполняемого службой внутреннего аудита по коэффициенту дефектности. Применяемые методы оценивания товарного качества автомобиля обладают рядом указанных ниже недостатков.
Метод сравнительного анализа качества объектов на основе регрессионной зависимости
Качество проектирования и качество проекта новой модели являются критическими характеристиками для фирмы, выпускающей автомобили. В практике хорошо известно «правило десяти». Затраты на устранение дефектов/несоответствий, начиная с этапа проектирования и заканчивая этапом эксплуатации, увеличиваются при каждом переходе в десять раз. Так, если стоимость исправления на чертежной доске составляет 10 единиц, то после выхода продукции на рынок стоимость исправления оценивается уже в 10б единиц. Особое внимание в практике проектирования зарубежные фирмы уделяют созданию безопасных автомобилей. Понятие «безопасный автомобиль» трактуется в широком смысле. Такой автомобиль должен обеспечивать не только безопасность пассажиров, но и не наносить ущерб окружающей среде (активная и пассивная безопасность, рециклирование, экологическая чистота, система отзывов автомобилей).
В третьей главе указаны основные этапы проектирования, определена структура показателей качества на этапе проектирования. Расчеты по оценке качества на этапе проектирования автомобилей класса С выполнены на основе векторной модели качества. Определена динамика качества проекта переднеприводных моделей ВАЗ. Выполнен сравнительный анализ методик по оценке качества на этапе проектирования.
Ниже применяется термин " качество автомобиля на этапе проектирования ", содержание которого необходимо уточнить. Можно говорить о качестве автомобиля (результат проектирования) и о качестве выполнения проектирования (процесс проектирования). С одной стороны, непосредственное отношение к удовлетворению требований потребителя имеют параметры автомобиля, определенные в проекте, т.е. под термином "качество на этапе проектирования" подразумевается качество автомобиля, заложенное на этапе проектирования. С другой стороны, качество проектирования оказывает влияние на качество автомобиля, поэтому его также целесообразно учесть в оценке "качества автомобиля на этапе проектирования". Таким образом, "качество автомобиля на этапе проектирования" имеет два аспекта: качество автомобиля, как результата проектирования, а также качество выполнения проектирования. Структура показателей качества автомобиля представлена на рисунке 3.1.
На этапе проектирования автомобиля все свойства и функции будущего автомобиля формулируются в виде эстетических и технических параметров. Поэтому качество автомобиля, заложенное на этапе проектирования, можно охарактеризовать как меру соответствия проектных параметров автомобиля требованиям потребителя, установленным в результате маркетинговых исследований.
Показатели качества проекта автомобиля предлагается разделить на группы (в соответствии с оцениваемым объектом). Проектный уровень автомобиля: технический уровень автомобиля; эстетический уровень автомобиля. Уровень проектирования: уровень проектирования конструкции; уровень проектирования технологии.
Показатели, характеризующие эстетический и технический уровень автомобиля, влияют на среднее значение комплексного показателя качества проекта автомобиля. Чем выше технический и эстетический уровень автомобиля, тем больше удовлетворяются потребности покупателя. Следовательно, тем выше должно оцениваться проектное качество автомобиля и, в итоге, качество автомобиля в целом. Показатели, входящие в группу "Уровень проектирования", влияют на разброс значений комплексного показателя проектного качества автомобиля. Оценка автомобиля с высоким показателем качества выполнения проектирования будет близка к оценке, обусловленной техническим и эстетическим уровнем автомобиля за счет отсутствия конструкторских и технологических дефектов / несоответствий (малый разброс значений вокруг среднего). Рисунок 3.2 иллюстрирует приведенные утверждения. Проект автомобиля 1 был разработан значительно раньше, чем проект автомобиля 2 и его технический и эстетический уровень ниже, чем автомобиля 2. Поэтому среднее значение комплексного показателя качества для автомобиля 2 будет выше, чем для автомобиля 1.
С другой стороны, так как автомобиль 1 выпускается длительное время, его конструкторские и технологические несоответствия и дефекты устранены. Следовательно, разброс значений комплексного показателя качества около среднего невелик. Автомобиль 2 находится на стадии доводки, поэтому вероятность снижения оценки качества автомобиля за счет конструкторских и технологических несоответствий высока, отсюда и значительный разброс значений комплексного показателя качества. Существует вероятность того, что значения комплексных показателей качества автомобиля-1 и авто-мобиля-2 будут одинаковыми за счет конструкторских и технологических несоответствий автомобиля-2 (заштрихованный участок на рис. 3.2).
Состав показателей проектного уровня автомобиля представлен на рисунке 3.3. Ниже приведены примеры показателей проектного качества по различным группам.
Технический уровень автомобиля включает в себя все показатели, связанные с функционированием автомобиля. Практически все показатели технического уровня автомобиля входят в число заданных требований, выполнение которых гарантировано потребителю.
Сравнение разработанной методики с существующими
Указанный выше подход был применен для анализа брака в производстве автомобильных запальных свечей. На начальной стадии описаны 30 ошибок, которые относятся к различным сборочным единицам свечи. Одной из основных проблем при изготовлении свечи является отслоение слоя никеля от поверхности корпуса свечи. Группа специалистов работает над устранением этого технологического дефекта уже в течение 10 лет, затрачивая немалые денежные средства.
С другой стороны проведенные исследования показали, что и "неважные" проблемы являются причиной ежедневного брака на протяжении многих лет. При детальном рассмотрении "неважных" ошибок стало ясно, что их устранение не представляет собой особых производственных сложностей, не требует больших денежных и временных издержек. Так, например, пересортица корпусов свечей различных типов приводила фирму к годовым убыткам около 280 тыс. руб. Причина, повлекшая за собой технологическую ошибку, заключалась в небольшом конструкторском улучшении разгрузочного механизма на 8 моечных машинах, куда попадали корпуса свечей после их токарной обработки. На диаграмме Парето данная ошибка занимала одно из последних мест. Устранение указанной выше технологической ошибки снизило затраты на брак и повысило качество продукции.
Итак, множество «незначительных» проблем, не получивших приоритет рассмотрения, но имеющих «несложные» решения по их устранению в конечном итоге могут принести заметную выгоду предприятию.
Предложенный подход более полного использования диаграмм Парето может быть применен не только в производстве, но и во всех других отделах фирмы, сталкивающихся с нежелательными результатами деятельности. 1 .Разработана система показателей качества автомобиля на этапе закупок и производства комплектующих изделий. 2.Разработана методика определения вероятности появления дефектов в период эксплуатации автомобиля по результатам оценивания качества комплектующих изделий и материалов, которая позволяет эффективно планировать корректирующие и предупреждающие действия и снизить затраты на исполнение гарантийных обязательств. 3.Показано применение статистического управления процессом изготовления одного из комплектующих автомобильной электроники - керамической фолии. Улучшение процесса производства фолий позволило получить экономический эффект 142 тысячи рублей в год. 4.Предложен нетрадиционный вариант применения диаграмм Парето в улучшении процесса изготовления свечей. Экономический эффект от внедрения результатов в управление процессом производства свечей составил 280 тысяч рублей в год.
Каждый автомобиль, сошедший с конвейера автосборочного предприятия, проходит стадию контроля и, в случае необходимости, доработки. Информация о качестве автомобиля формируется в службе окончательного контроля и испытаний (служба ОКИ), а также в службе комплектации и экспедиции (служба КЭ). На этом этапе уже возможно определение таких характеристик автомобиля как отсутствие видимых дефектов и несоответствий, комфортность, уровень шума, легкость и надежность управления. Важность рассматриваемого этапа состоит также и в том, что он является заключительным этапом изготовления автомобиля. В этот период происходит интенсивный обмен информацией о качестве изготавливаемого автомобиля и его компонентов между внешними и внутренними поставщиками и автосборочным предприятием, проводятся оперативные корректирующие и предупреждающие действия.
Термин "качество автомобиля на 0 км пробега" отражает специфику оценки качества автомобиля на этапах контроля, испытаний и предпродажной подготовки. Оценивается внешний вид автомобиля, а также работоспособность основных систем автомобиля. Основной оценкой качества автомобиля на 0 км пробега в настоящее время является коэффициент дефектности - балльная оценка качества изготовления автомобиля, определяемая службой внутреннего аудита.
Показатели качества автомобиля на 0 км пробега структурируются в соответствии с требованиями к качеству. Визуально оцениваемые показатели качества, как правило, связаны с выполнением установленных требований, а показатели функционального качества определяют выполнение заданных требований. Структура качества автомобиля на 0 км пробега представлена на рисунке 5.1.
Использование диаграмм Парето для экономической оценки качества изготовления комплектующих изделий
Особенностью применения органолептического метода при определении визуально оцениваемых показателей (ВОП) качества автомобиля является то, что измерения проводятся с помощью органов чувств человека. Влияние субъективного фактора приводит к разбросу результатов органолептического контроля качества автомобиля.
Вместе с тем, в соответствии с ГОСТ Р ИСО-9001 должна быть обеспечена гарантия того, что погрешность результатов измерения известна и с заданной вероятностью не выходит за установленные пределы. Вопросы регламентации процедур метрологического обеспечения производственного процесса сформулированы также в ряде пунктов международного стандарта ГОСТ Р ИСО-9001 «Требования к системам качества». Так как контролер при оценивании выступает в роли «измерительного инструмента», то появляется необходимость построения методик, аналогичных методикам, разработанным в области моделирования погрешностей измерительных преобразователей.
В основу построения моделей операторных свойств контролера было положено следующее допущение: оценочный осмотр автомобиля осуществляется группой людей и результаты работы отдельного индивидуума в группе можно охарактеризовать сравнением со статистически обработанными результатами деятельности группы [24]. Исходные данные для построения модели: массив контролеров, идентифицированных табельными номерами; массив несоответствий, выявленных контролерами на автомобиле; массив значимостей несоответствий и коэффициентов дефектности оцененных автомобилей. Массивы отдельных контролеров объединяются и интерпретируются как данные обобщенного контролера. Анализ первичных данных показал, что множество результатов оценочных осмотров, используемых при построении операторной модели, можно считать распределенным по нормальному закону. В рамках построения статистической модели операторных свойств контролеров возможно разнообразие подходов, результаты которых могут быть рассмотрены как частные модели операторных свойств. Основная модель операторных свойств контролера предлагается в виде двухкомпонентной операторной характеристики М = M(b, s). Первый компонент «Ь» представляет собой систематическую абсолютную погрешность контролера в результатах оценочного осмотра автомобиля. Величина «Ь» рассматривается относительно среднего значения обобщенных массивов, соответствующих обобщенному контролеру. Систематическое смещение в результатах деятельности контролеров имеет знак, т.е. рассматривается положительное и отрицательное смещение. Второй компонент «s» характеризует случайный разброс результатов оценочного осмотра автомобиля контролером относительно среднего значения. Компонент равен величине стандартного отклонения значений результатов осмотра.
Достоинством модели является возможность определения погрешности результатов оценивания, соответствующих конкретному контролеру. Погрешность представляется линейным выражением, имеющим структуру (± b ± А). Здесь b - систематическая составляющая погрешности, величина А характеризует случайный характер погрешности и равна половине длины доверительного интервала
В формуле для вычисления величины А введены обозначения: N - объем осмотренных объектов (автомобилей); s - стандартное отклонение; t - квантиль для заданной доверительной вероятности [3 стандартного нормального распределения. При ТУ = 1 получим величину погрешности для единичного измерения. Тогда максимальная погрешность определения характеристик качества конкретным контролером относительно результатов, соответствующих обобщенному контролеру, равна (± b + ts).
В качестве примера рассмотрим модель М, сформированную на основе реальных данных результатов проверки товарного качества переднеприводных автомобилей за конкретный период времени (один квартал) пятью контролерами, имеющими личные табельные номера 007, 009, 011,013, 032.
Тенденции в результатах оценки качества автомобиля контролерами таковы. Положительное систематическое смещение в результатах характерно для деятельности контролеров с табельными номерами 007 и 009. Отрицательное систематическое смещение характерно для деятельности контролеров с табельными номерами 011 и 032. Контролер с табельным номером 013 имеет наименьшее смещение в результатах оценивания, при этом он несколько завышает число дефектов относительно среднего числа и несколько занижает относительно среднего величину балльной оценки. Наибольшие абсолютные значения систематических смещений оказались равными 1,8 дефекта и 3,9 балла. Расчет второго компонента операторной характеристики позволил оценить величину случайного разброса при оценивании средних значений числа выявленных несоответствий и количества присвоенных баллов контролерами (таблица 5.5).
Результаты расчетов показали следующее. По стабильности определения числа дефектов контролеры располагаются в следующем порядке табельных номеров: 007, 032, 013, 009, 011. По точности определения значения коэффициента дефектности контролеры располагаются в следующем порядке табельных номеров: 009, 007, 011, 032, 013. По сумме первых мест (сумма порядковых номеров в обоих списках) лидирующие места занимают контролеры, имеющие номера 007 (сумма мест 3) и 009 (сумма мест 5).
Приведем пример записи структуры погрешности конкретного контролера в модели операторных свойств М. Для контролера с табельным номером 007 получим для определения количества дефектов модель М(1; 2,7), для определения количества баллов - модель М(2,2; 10,9). Для контролера с табельным номером 032 получим соответственно М(-1,2; 3,9) и М(-3,9; 13,6).
С целью визуализации компонент модели М на рисунке 5.11 изображены интервалы шириной ±3s, середины которых привязаны к значениям статистических средних при оценке качества.
