Содержание к диссертации
Введение
1 Анализ подходов к управлению качеством производства машиностроительной продукции 9
1.1 Проблемы управления качеством машиностроительной продукции. Методы управления качеством машиностроительной продукции 9
1.2 Подходы к интеграции современных методов обеспечения качества машиностроительной продукции 26
1.3 Интеграция и стандартизация средств и методов управления качеством и логистического управления 35
Выводы по главе. Постановка целей и задач исследования 49
2 Разработка модели системы логистического управления информацией о качестве технологического процесса 51
2.1 Технология логистического управления качеством технологического процесса 51
2.2 Модель системы логистического управления качеством технологического процесса 57
2.3 Оценка качества системы логистического управления качеством технологического процесса 69
Выводы по главе 73
3 Методическое обеспечение модели системы логистического управления информацией о качестве технологического процесса 74
3.1 Разработка алгоритма оперативного вмешательства в технологический процесс 74
3.2 Методика анализа потерь параметров качества в информационном потоке технологического процесса 90
3.3 Управление информационными потоками системы логистического управления качеством технологического процесса 93
Выводы по главе 102
4 Апробация и расчет экономической эффективности 103
4.1 Логистическое управление качеством технологического процесса на основе стандартизации 103
4.2 Идентификация процесса динамичного управления качеством логистических потоков технологического процесса 107
4.3 Расчет экономической эффективности 111
Выводы по главе 117
Выводы по работе 119
Список литературы 120
- Подходы к интеграции современных методов обеспечения качества машиностроительной продукции
- Модель системы логистического управления качеством технологического процесса
- Методика анализа потерь параметров качества в информационном потоке технологического процесса
- Идентификация процесса динамичного управления качеством логистических потоков технологического процесса
Введение к работе
Актуальность работы. На современных предприятиях, нацеленных на выпуск машиностроительной продукции, информация, поступающая от потребителя, формирующаяся на этапах жизненного цикла определяет качество выпускаемой продукции. Это связано с тем, что данная информация содержит в себе требования к конструкции, режимам обработки, результаты выполнения технологических операций, что позволяет грамотно принимать управленческие решения, разрабатывать корректирующие и предупреждающие мероприятия.
Анализ информационного потока, основу которого представляют маршрутные технологии, результаты измерений и контроля, показал, что уровень полноты, адекватности, своевременности, достоверности информации неудовлетворителен. Для решения данной проблемы в рамках диссертационного исследования предложено использовать теорию логистики применительно к информационному сопровождению жизненного цикла продукции, на примере технологических процессов производства машиностроительной продукции.
Как показала практика внедрения результатов исследования, разработанные методы и модели наиболее эффективны для предприятий специализирующихся на производстве по индивидуальному заказу, либо для выпуска продукции, где информация о качестве технологических операций необходима потребителю. Производство под индивидуальный заказ предполагает широту номенклатуры выпускаемой продукции, возможность гибкой настройки производства под меняющиеся требования потребителя и высокую квалификацию рабочих. Применение логистического подхода для формирования адекватного информационного потока позволило сократить затраты на исправление и доработку, контроль и утилизацию.
Целью работы является обеспечение качества изготавливаемой продукции и снижение потерь на исправление выявленных несоответствий за счет применения логистических подходов к информационному сопровождению технологического процесса.
Объектом исследования является технологический процесс механической обработки машиностроительной продукции.
Предметом исследования является информационное сопровождение технологического процесса.
Научная новизна исследования:
-
Обосновано применение логистического подхода к управлению качеством технологического процесса, которое предполагает описание процесса производства с позиции потоковой концепции.
-
Модель системы логистического управления качеством технологического процесса, основанная на организации процесса обеспечения заданного уровня качества посредством управления и оптимизации информационного потока.
-
Показатели качества системы логистического управления, позволяющие сформировать необходимый и достаточный информационный поток технологического процесса.
-
Методика управления динамикой потоковых характеристик технологического процесса, которая позволяет разработать матрицу планирования межоперационных переходов и стандартный план оперативного реагирования.
Практическая значимость:
-
-
Снижен процент затрат на утилизацию брака на 10% за счет внедрения разработанной модели системы логистического управления качеством технологического процесса.
-
Сокращены затраты на исправление и доработку дефектов на 15% за счет реализации методики управления динамикой потоковых характеристик технологического процесса.
-
Повышена оперативность процедуры оценки потоковых характеристик технологического процесса за счет применения разработанных форм на базе стандартного приложения пакета Office MS Excel.
-
Снижена себестоимость продукции на 7% за счет реализации предложенных мероприятий.
Реализация и внедрение результатов работы. Результаты диссертационного исследования составили основу проекта стандарта предприятия по управлению качеством технологического процесса на основе логистического подхода. Разработанные методики и модели апробированы в ООО «НПО РусПром», ООО «Лада инструмент», ООО «ПромТехМаш», ООО «Стройиндустрия» с экономическим эффектом 540 000 руб. в год в ценах на 2012 г. Результаты внедрения подтверждены соответствующими актами.
Теоретические и практические результаты диссертационного исследования используются в учебном процессе Тольяттинского государственного университета при подготовке бакалавров по управлению качеством и бакалавров по менеджменту (профиль «Производственный менеджмент» и «Логистика»).
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях и семинарах: Международная научно-технической конференция «Экономика и эффективность организации производства» (Брянск, 2011 г.), Международная научно-практическая конференция студентов, аспирантов, специалистов, преподавателей и молодых ученых «Современные проблемы науки, образования и производства» (Н. Новгород, 2009 г.), Всероссийская научно-практическая конференция «Актуальные проблемы менеджмента в России» (Тольятти, 2010 г.), Всероссийская научная конференция молодых учёных «Наука. Технологии. Инновации» (Новосибирск, 2009 г.), Всероссийская научно-практическая конференция «Менеджмент качества и устойчивое развитие в условиях инновационной экономики: материалы» (Саранск, 2009 г.), I Всероссийская научно-практическая конференция для студентов «МОЛОДЕЖЬ и УПРАВЛЕНИЕ» (Екатеринбург, 2008 г.), Региональная научно- техническая конференция молодых учёных «От менеджмента качества к качественному менеджменту» (Тольятти 2009 г.), VII городская научная студенческая конференция «Молодежь. Наука. Общество» (Тольятти, 2009 г.)
Публикации по теме диссертации. Материалы, отражающие основное содержание диссертационной работы, опубликованы в 15 научных трудах, из них 7 опубликованы в журналах, рекомендованных ВАК.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов по работе, списка использованных источников из 128 наименований. Работа содержит 132 страницы печатного текста (без учета приложений), 36 рисунков и 21 таблицу.
Подходы к интеграции современных методов обеспечения качества машиностроительной продукции
Вопрос обеспечения конкурентоспособности предприятия автомобильной промышленности сегодня является очень актуальным. Одним из факторов, определяющих конкурентоспособность предприятия, является выпуск качественной продукции, выполнение условий по срокам поставки этой продукции и реализация продукции с минимально допустимой ценой в данном сегменте рынка.
Добиться выполнения этих трех показателей (качество, сроки, стоимость) возможно лишь при эффективной организации деятельности предприятия. Предприятию необходимо организовать свою деятельность так, чтобы при достаточно высоком уровне качества выпускаемой продукции снизить издержки на ее производство. На рисунке 1.3 показано распределение затрат рассматриваемых в исследовании предприятий на обеспечение качества. Из рисунка видно, что предприятия несут колоссальные затраты на контроль, исправление и доработку, в то время как затраты на предупреждение дефектов минимальны в общем объем затрат.
Поскольку продукция изготавливается первый и последний раз, то существует проблема применения классического цикла управления PDCA, которой в единичном производстве преобразуется в PDC, а точнее PDCAC, так как в процессе изготовления подгонка и получение заданных значений параметров качества отдается на откуп рабочему, который должен обладать высоким уровнем квалификации. Последний этап классического цикла выпадает, так как продукция больше производиться не будет и необходимости в разработке мер по улучшению процесса нет. Контроль в этом случае приобретает особую важность для достижения запланированных требований к качеству продукта и на основе данных полученных на контрольных операциях рабочий должен принять решение о необходимости корректировки процесса производства.
Лозунг «качество любой ценой» уже давно потерял свою актуальность. В период жесткой конкуренции необходимо приложить максимум усилий, чтобы найти тот самый «эффективный» метод, который позволит повысить качество, снизить издержки и «ускорить» производство.
Анализ различных факторов, оказывающих влияние на скорость и «качество» выполнения заказов, показал, что наиболее значимыми являются факторы организации и планирования производства с возможностью динамичного управления всей цепочкой создания ценности. Речь здесь идет о комплексном управлении от загрузки оборудования до мониторинга качества, формируемого на каждой отдельной взятой операции технологического процесса. Только комплексный подход позволит достигнуть поставленной цели по всем видам деятельности.
Для этого необходимо внедрение в действующую систему управления современных методов, обеспечивающих высокое качество выпускаемой продукции с минимальными затратами на ее производство. Иначе говоря, речь идет об интеграции различных подходов к организации производственного процесса, направленного на выпуск качественной продукции. Производственный процесс призван обеспечить выпуск продукта, отвечающего всем требованиям, предъявляемых к нему потребителем. Проведенный анализ современных подходов к управлению качеством позволяет сделать вывод о многообразии точек зрения и предлагаемых способов воздействия на систему управления и средств совершенствования процессов. Кроме того, все больше авторов выдвигают мнение, что совместное применение нескольких методов управления качеством способно дать организации определенные преимущества и достичь большего эффекта, чем при внедрении разрозненной совокупности факторов [69].
Так например, в работе Б. Годфри [115] автор говорит о том, что ни одна методология не решит всех проблем. Суть автор видит в том, чтобы изучив особенности существующих методов перейти к интеграции их в систему управления процессами. Точка зрения Годфри на процесс интеграции представляет собой особый интерес, который, по его мнению «...похож на процесс смешивания химических компонентов, что может привести к рождению либо чего-то нового или вообще все взорвется...» [115].
Многие передовые предприятия перешли от поголовного применения множества разнообразных инструментов качества к созданию единой производственной системы, которая бы обеспечивала высокий результат при минимальных затратах.
Для создания таких систем зачастую используют интеграцию наиболее известных концепций Бережливого производства, Всеобщего управления качеством (TQM), «6 сигм» и, в последнее время, логистических принципов.
Интегрированный подход к организации производственной системы предприятия необходим для обеспечения единства в разработке политики, оптимального распределения ресурсов, организации унифицированной системы подготовки и развития персонала, и направленности на повышение эффективности работы всего предприятия и более высокую степень вовлеченности персонала в улучшение деятельности компании.
Всеобщее управление качеством — идейная установка, стиль работы, направленный на непрерывное улучшение деятельности организации, носящий системный характер, основанный на интеграции многочисленных наработок и опыта в области управления качеством [118].
Модель системы логистического управления качеством технологического процесса
Для реализации концепции логистического управления качеством необходимо разработать модель системы, целевая установка которой будет направлена на обеспечение непрерывного потока параметров качества изделия и их регулировка непосредственно в процессе производства. Такая модель может быть получена за счет интегрирования логистического подхода в действующую систему управления качеством технологическом процессом.
Данная модель является составной частью общей системы менеджмента качества предприятия по ГОСТ Р ИСО 9001-2008. Элементы, которые реализованы в разрабатываемой модели, соответствуют подсистемам «Процессы жизненного цикла» (п. 7.2, 7.3, 7.5) и «Измерения, анализ и улучшения» (п. 8.2, 8.3, 8.4, 8.5). Разработанная модель системы логистического управления качеством технологического процесса позволит повысить качество выпускаемой продукции и снизить затраты предприятия на доработку и исправление несоответствующей продукции за счет организации сквозного процесса формирования и обеспечения параметров качества и гибкого реагирования на возникающие в производстве отклонения. Цветом выделены элементы, характерные только для разработанной системы.
Отличительная особенность разработанной модели заключается в разработке стандартного плана оперативного реагирования, который позволит ускорить процесс принятия решения рабочим в случае выявленного несоответствия, а также снизить вероятность неполучения заданного параметра качества и затраты на доработку и исправление несоответствия, выявленного не в процессе производства, а по его окончании. В соответствии с анализом литературы по проектированию систем управления [18,61,67,72,78,77] и поставленных целей и задач была разработана модель системы логистического управления качеством технологического процесса, представленная на рисунке 2.3.
Модель определяет взаимосвязь элементов управления качеством технологического процесса и позволяет обеспечить сквозное обеспечение параметров качества будущего изделия, соответствующих заданным нормативным значениям (требованиям потребителя) за счет мониторинга параметров потока и регулирования процесса их получения в случае выявления несоответствий [55].
Модель системы логистического управления качеством технологического процесса На вход объекта управления поступает информация от потребителя (К2) в виде требований, которые он (потребитель) предъявляет к готовой продукции. Эти требования являются требованиями к параметрам качества, полученные в результате построения плановой матрицы QFD: параметры точности, шероховатость, прочности и другие.
По мере обработки детали в блок обратной связи (Б4) поступает информация о текущем состоянии потока (формируемом качества изделия). Поступившая информация (К4) обрабатывается в аналитическом блоке (Б5), здесь происходит сравнение полученных данных с требуемыми значениями показателей. Эти операции составляют контур сбора и анализа информации. В этом контуре система фиксирует значения и сопоставляет с заложенным изначально требованиями. Результатом является сигнал о наличии/отсутствии в системе отклонений параметров потока, который поступает в контур оперативного реагирования.
Блок обратной связи представляет собой датчик приема информации о значении показателя потока. Это может быть оператор с контрольным средством измерения или специальные устройства активного контроля (если система является автоматизированной) [55].
Аналитический блок представляет собой оператор сравнения полученных данных после измерения показателей с нормативными значениями этих показателей. Эту операцию выполняет тот же оператор, который производил измерения. По имеющимся у него чертежам оператор делает заключение о приемлемости полученных значений характеристик. В случае невозможности исправить несоответствие оператор изымает деталь из производства и бракует ее.
В компенсирующем устройстве (Б6) система принимает решение об изменении условий обработки в случае обнаружения отклонения от требуемых значений показателей потока. Результатом является разработанный план оперативного реагирования (оперативная информация) в случае однократного выявления несоответствия. Если же данное отклонение появляется неоднократно, то есть его появление носит не случайный характер, то разрабатываются корректирующие и предупреждающие действия, которые способствуют исключению вероятности появления такого несоответствия вновь. В случае, когда отклонение не обнаружено компенсирующие устройство подтверждает дальнейшее протекание процессов системы без внесения каких-либо изменений (плановая информация).
Компенсирующее устройство представляет собой блок, в котором оператор описывает, каким образом возможно исправить выявленное несоответствие, то есть предлагает решение.
Решение, предложенное оператором в блоке компенсирующего устройства, обрабатывается и сравнивается с возможностями системы (ее ограничениями) внести изменения в действующий технологический процесс, не приведет ли это к простою оборудования и скапливанию дополнительных запасов (наличие узкого места в технологической цепочке). После этого принимается окончательное решение в ответ на выявленное несоответствие. Это задача блока управляющей системы.
Управляющая система (Б1), получившая информацию об отклонении и плане его устранения подает на вход объекта управления (БЗ) информацию об измененных режимах обработки. Эта информация носит оперативный характер и не меняет существующей технологии. Решение о внесении изменений в саму технологию принимается, если в компенсирующем устройстве было принято соответствующее решением технологом. Такое возможно, если для устранения выявленного несоответствия требуется снять системные ограничения в виде «узкого места», тем самым оптимизировав технологическую цепочку. В случае, если обнаруженные несоответствия не могут быть устранены -система принимает решение о браковке изделия [55]. Управляющая система при принятии решения руководствуется поступающими сигналами из контура оперативного реагирования и собственными принципами и правилами управления (общесистемные законы), то есть обеспечивает функции самосохранения, функционирования и развития системы.
Методика анализа потерь параметров качества в информационном потоке технологического процесса
Информационный поток, сопровождающий технологический процесс содержит информацию о параметрах качества изготавливаемого изделия. Принятие решения о получении требуемых значений параметров изделия напрямую зависит от информации, которой располагает рабочий. Вероятность ошибки при принятии такого решения может быть рассчитана через риски информационного потока. Появление этих рисков ведет к непременному снижению качества информации и, как следствие, потери параметров качества в процессе их обеспечения, поскольку часть информации в этом случае будет отсутствовать или не соответствовать действительности.
Для расчета рисков на практике применяют процедуру FMEA-анализа в соответствии с требованиям ГОСТ Р 51814.2-2001 Системы качества в автомобилестроении. Метод анализа видов и последствий потенциальных дефектов [66]. Поскольку объектом оценки риска в информационном потоке является принятие неверного решения о качестве технологической операции, то классическая процедура FMEA-анализа не может быть применена. Возникает необходимость уточнения критериев и их шкал с целями анализа. Сама процедура оценки остается неизменной.
Оценка рисков информационного потока необходимо производить по следующим критериям, которые оказывают влияние на принятие неверного решения о качестве. К таким критериям относятся: - оценка частоты принятия неверного решения о качестве (S); - оценка достаточности, избыточности и достоверности информации (О); - оценка пригодности информации к анализу (D). По аналогии с классическим FMEA-анализом для критериев устанавливаются шкалы оценки. Для каждого предприятия эти шкалы могут быть отличны. Рассмотрим общий подход к оценке каждого из критериев.
Для критерия S шкала оценки должна строиться исходя из статических данных по анализу ошибок 1 -го и 2-го родов. Наиболее критичным здесь является ошибка 2-го рода (пропуск бракованной продукции). Если предприятие устанавливает значение ошибки второго рода равным 0,05, то любое увеличение ведет к появлению большего риска принятия неправильного решения. Таким образом, чем больше величина ошибки второго рода, тем выше риск принятия неправильного решения, значит, шкала для критерия S будет принимать значения от 10 до 1, где 10 - наивысший балл риска, 1 - риск незначителен или отсутствует.
При оценке критерия О необходимо говорить о совокупности параметров информационного потока, которые определяют риск принятия неверного решения. Наиболее значимыми параметрами будут являться достаточность, избыточность, достоверность. Эти параметры должны быть оценены комплексно, поскольку отдельное проявление этих свойств потока может негативно сказаться на принятии решения. Избыточность, достоверность и достаточность информации может проявляться по-разному: - информации много, но значительная часть объема не используется в процессе принятия решения и влечет за собой увеличение времени на поиск той части информации, которая действительно нужна; - информации много, но она дублируется, что также ведет к увеличению времени на поиск информации и проверки соответствия информации, полученной из разных источников; - информации много, она дублируется, но данные из разных источников не соответствуют друг другу, это ведет к дополнительным временным затратам на поиск действительной информации. Оценка критерия D происходит на основе анализа рабочего места, где происходит сбор и анализ информации. На пригодность информации к анализу влияют следующие факторы: - средство измерения не поверено, условия его хранения не соответствуют требованиям, что ведет к получению недостоверной информации; - регистрация данных происходит не на специально разработанных бланках, а на куске бумаги, которая подвернулась в данный момент, что может привести к путанице показаний или невозможности идентифицировать сделанные записи; - отсутствие достаточных знаний по регистрации и анализу данных приведет к получению недостоверной информации.
Критическую границу для приоритетного числа риска и его расчет необходимо устанавливать в соответствии с ГОСТ Р 51814.2-2001 Системы качества в автомобилестроении. Метод анализа видов и последствий потенциальных дефектов [66] от 100 до 125. Вывод: описанная методика анализа потерь параметров качества в информационном потоке технологического процесса позволит оценить риски обеспечения качества изделия в зависимости от избыточности, достоверности достаточности информации, пригодности ее к анализу и от вероятности принятия неверного решения.
Идентификация процесса динамичного управления качеством логистических потоков технологического процесса
Выделение в деятельности предприятия процесса «Динамичное управление качеством логистических потоков технологического процесса» требует его идентификации и описания с позиции процессного подхода.
В программной среде BPWin разработана IDEF0 модель процесса оперативного регулирования параметров качества технологического процесса (рисунок 4.5 и 4.6). В модели подробно описаны основные этапы логистического обеспечения параметров качества в технологической цепочке, разработанные в соответствии с циклом PDCA, а также представлены информация, документация и ресурсы, которые необходимо использовать для эффективного и результативного функционирования процесса [14].
В рамках анализа деятельности предприятия ООО «РусПром» был произведен расчет корреляции качества информационного потока и величины потерь на исправление несоответствий. Построенные корреляционные зависимости и рассчитанный коэффициент корреляции показали сильную обратную зависимость исследуемых величин. Это подтверждает выдвинутую гипотезу о том, что качество информационного потока определяет величину затрат на доработку и исправление брака, появление которого связано с принятием неверного решения о качестве технологической операции.
В ходе апробации был рассчитан риск потери параметров качества в информационном потоке технологического процесса. До внедрения изменения расчет приоритетного числа риска для процесса производства инструмента и оснастки составил ПЧР= 192 (приложение Г). Критичная граница была установлена предприятием на отметке 125. После внедрения методики управления динамикой потоковых характеристик технологического процесса значение приоритетного числа риска упало до уровня ПЧР=114, что доказывает эффективность внедрения предложенных разработок.
Вывод: процесс динамичного управления качеством логистических потоков технологического процесса на предприятии, специализирующегося на производстве инструмента и оснастки, описан с позиции процессного подхода путем разработки IDEF 0 модели, а также с позиции проектного управления посредством приложения Office MS Project.
Внедрение системы логистического управления качеством технологического процесса позволило повысить экономическую эффективность предприятия путем снижения затрат предприятия на исправление брака (затраты на несоответствие) за счет увеличения затрат на предупреждение и контроль появления брака в производстве. Еще один эффект от внедрения предлагаемых мероприятий выражен через снижение трудоемкости операций доработки и исправления.
Рассчитаем эффективность предложенных мероприятий. Для этого оценим сумму затрат соответствие и несоответствие до и после внедрения мероприятий. Экономический эффект был получен за счет снижения затрат на несоответствие после внедрения предложенных мероприятий и может быть рассчитан как разница между значением затрат на несоответствие до и после внедрения методики.
1. Разработан стандарт организации «Оперативное регулирование параметров качества технологического процесса»», который устанавливает порядок организации и управления сквозным потоком формирования и обеспечения параметров качества изделия за счет оперативного регулирования режимов технологической обработки.
2. Разработан стандартный план оперативного реагирования на отклонение в формируемом потоке качества изделия в технологическом процессе.
3. Разработаны стандартные автоматизированные формы для проведения анализа и расчета показателей деятельности с помощью MSExcel при реализации методики управления динамикой потоковых показателей технологического процесса, которые позволяют сократить трудоемкость, повысить оперативность процедур оценки и анализа качества функционирования, упростить процесс внедрения методики и повысить его эффективность за счет снижения зависимости получения результата от человеческого фактора.
Похожие диссертации на Управление качеством машиностроительной продукции на основе логистики : на примере изготовления механических изделий
-
