CC BY
101
УДК «8 5 л. Н. АХТУЛОВА
О. В. ДЕЖУРОВА
Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия,
г. Омск
АЛГОРИТМ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ НЕСООТВЕТСТВИЙ В МОДЕЛИ УЛУЧШЕНИЯ КАЧЕСТВА СЕРИЙНЫХ ПРОЦЕССОВ ПРОИЗВОДСТВА
В статье рассматривается модель принятия решения при управлении несоответствиями в серийных процессах, основанная на комплексном использовании статистических методов и методов экспертных оценок для обработки информации.
Ключевые слова: безопасность, качество, экспертные методы, управление несоответствиями.
Опыт применения во всем мире системы менеджмента качества свидетельствуете ее эффективности в вопросах достижения удовлетворенности всех заинтересованных сторон. Поэтому основой управления технологическими процессами в организации должна являться модель системы менеджмента качества, предложенная в [ 1 ]. Для результативного управления качеством выходов технологического процесса персоналу важно иметь представление о потенциальных несоответствиях и стандартные решения для устранения несоответствий и причин их появления, что позволит оперативно принимать адекватные решения па рабочих местах. Для обеспечения персонала подобной информацией необходимо решить задачу прогнозирования несоответствий в технологическом процессе. Несоответствия или опасности могут влиять на безопасность продукции и качество продукции. При этом существует обоснованная необходимость различия в методах управления безопасностью и качеством выходов технологических процессов. Модель управления безопасностью, рекомендуемая |2|. является удачным решением вопросов безопасности продукции. Однако ее применение для решения вопросов обеспечения качества влечет за собой необоснованные управленческие решения в виде большого обьема контроля на этапах технологического процесса и необоснованного увеличения на него затрат. Такой подход может являться нерезультативным и неэффективным.
Вместе с тем без применения методологии статистическою мышления для управления качеством технологическою процесса могут быть приняты неверные или неоптимальные решения. Однако применение статистических методов прогнозирования не всегда позволяет решить поставленные задачи в полном объеме. Если в условиях недостатка статистической информации или ее отсутствия существуют обоснованные предположения о несоответствиях, которые гипотетически могут произойти, то целесообразно обратиться к экспертным методам приня тия решений.
Таким образом, комплексный подход к прогнозированию несоответствий в технологическом процессе. сочетающий в себе методы математической
статистики и экспертные методы принятия решений, представляется особенно эффективным, т.к. компенсирует недостатки статистического аппарата и экспертных методов принятия решений в случае их самостоятельного применения.
Такой подход предлагается в модели улучшения качества серийных процессов (рис. 1).
Первоочередной задачей является определение требований к продукции, так называемых показателей качества, которые становится возможным идентифицировать при обращении к техническим регламентам, Сан Пинам, стандартам и другим документам.
Следующим этапом необходимо стратифицировать показатели качества но признаку влияния опасности на качество и на безопасность продукции.
Задача прогноза реализации неблагоприятного события для безопасности продукции решается путем применения алг оритма (рис. 2), предложенного в стандарте [2].
Согласно предложенной модели, работа начинается с построения схемы технологического процесса. Глубина декомпозиции технологического процесса зависит от набора показателей качества, которые были определены при анализе технических регламентов, СанПинов, условий договоров, статистических данных о несоответствиях. В зависимости от результатов анализа выявленных требований указанной выше документации к качеству его структура расписывается до уровня, элементы которой не подлежат дальнейшему разложению. Для исключения возможности наличия в ходе анализа неучтенных факторов, согласно требованиям [2) определяются области использования продукции, в том числе обращается внимание на возможные варианты ее употребления не по назначению.
Заключительным этапом сбора информации для анализа является определение всех возможных несоответствий продукции. Опасные факторы, приведенные в Санитарных правилах и нормах, учитываются в первую очередь и без изменения, также используется полученная информация из документации на продукцию и информация о появлении опасных факторов в практической деятельности.
Определение требований к продукции (показателей качества)
I ~
С? гратификация показателей качества но признаку влияния на качество продукции и безопасность
Да .✓''"Влияет на\. Нет
+
Прогноз реализации дук I \.\иу^ Прогноз реализации
неблагоприятного события неблагоприятного события
для безопасности продукции для качества продукции
Разработка и внедрение корректирующих и преду!феждакниих действий. Установление системы мошгторинга
I -----
Документирование системы мснсджме!гта
Рис. 1. Блок-схема алгоритма улучшения качества в серийных процессах
Рис. 2. Блок-схема алгоритма прогнозирования неблагоприятного события для безопасности продукции
Следующий этап — анализ опасных факторов, согласно стандарту рекомендуется проводить с использованием идей менеджмента риска. Осуществляется оценка вероятностей появления опасного фактора и тяжести последствий при реализации неблагоприятного случая методом Дельфи |3]. Результатом этого анализа будут два перечня опасных факторов: с оценками рисков низкой и оценками степени опасности — средней и высокой. Первая группа опасных факторов не представляет у грозы для потребителя и не рассматривается на следующих этапах анализа несоответствий. В торая и тре тья группы — так называемые учитываемые опасные факторы — рассматриваются на предмет необходимости установления контроля па этапах возможной реализации опасности.
Следующим тагом определяются этапы, на которых опасность превышает допустимый уровень, — кри тические контрольные точки (ККТ). По каждому выявленному фактору риска проводится анализ методом «Дерева принятия решения» (2). Результатом
этого шага является перечень ККТ и перечень контрольных точек, дли которых существующие мероприятия являю тся достаточными с точки зрения обеспечения безопасности продукции. Для ККТ определяются критические пределы.
Результаты этого анализа являются основанием для разработки корректирующих и предупреждающих действий и установления системы мониторинга, где существующие контролирующие мероприятия были определены как неэффективные.
Модель прогноза реализации неблагоприятного события при обеспечении качества продукции (рис. 3) основана на совместном применении методов экспертной оценки информации и методов математической статистики.
Согласно предложенной модели первым шагом формируется схема технологического процесса и осуществляется ее декомпозиция. В данном случае подход к глубине декомпозиции технологического процесса аналогичен подходу при прогнозировании опасностей для безопасности продукции.
Построение модели технологического процесса і
Определение опасностей для качества продукции
т
Разработка предупреждающих / корректирующих действий не требуется
Оценка факторов, влияющих на возникновение несоответствия
♦ ~ Оценка полноты информации о несоответствиях и влияющих факторах для анализа
Оценка вклада факторов в реализацию неблагоприя тного события реірессиониьім анализом
Оценка возможности сбора данных
Нет
Оценка вклада факторов в реализацию неблагоприятного события методом Дельфи
Сбор данных
Регрессионный анализ
Конец
Рис. 3. Блок-схема алгоритма прогнозирования неблагоприятного события для качества продукции
В ходе а! тализа полу чеч п «ой схемы тех! юлогическош процесса определяются опасности для качества продукции характерные для определенных этапов процесса. Выявленные опасности для качества продукции должны быть дифференцированы по признаку наличия случаев выявления в производственной деятельности.
Для того, чтобы оценить целесообразность проведения мероприятий по предотвращению появления потенциального несоответствия и корректирующих действий проводится оценка степени риска поянления каждого вида опасности.
Оценка риска появления опасностей, которые не встречались в практической деятельности, но гипотетически мо!ут появиться, должна быть проведена посредством метода экспертной оценки информации. Для достижения этой цели предполагается использовать метод Дельфи [3].
Оценку риска появления опасности для качества продукции, которые встречались в производственной практике (далее — несоответствия) предполагается проводить с позиции приблизительной оценки величины затрат при их появлении. Такая оценка складывается из среднего числа несоответс твий за определенный период времени наблюдения и стоимости затрат на качество, которая зависит от наиболее вероятных решений при выявлении неаютветствия. Рассматриваемый вид несоответствия может систе-
матически выявляться внутри производственного процесса и у потребителя так и только внутри производственного процесса. В зависимости от этапа выявления несоответствия решения о необходимости проведения корректирующих действий и их состав будут отличаться. При этом оценка степени риска позволит определить приори тетные работы, которые должны выполняться в первую очередь, и работы, которые могут быть выполнены с задержкой во времени и в измененном составе без потерь в качестве продукции и без увеличения затратна качество.
В состав формулы оценки степени риска входит оценка степени тяжести появления несоответствия. Степень тяжести появления несоответствия рассчитывается с учетом среднего числа несоответствий за наблюдаемый период времен и. Таким образом, оценка степени риска эквивалентна оценке степени тяжести реализации неблагоприятного случая.
Затраты на качество на этапах производственного процесса и при выявлении их потребителем сравниваются с критерием — оценкой предполагаемых затрат на проведение корректирующих действий (табл. 1). Приняты следующие обозначения:
— оценка затрат на качество при выявлении несоответствия продукции потребителем;
— оценка затрат на качество при проведении корректирующих действий;
ОМСКИМ НАУЧНЫЙ 8ЇСТНИІС № 1 «7) 2010
ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЇСТНИК Н> 1 <87) 2010
Аіилііз видов несоответствий на базе претензий от потребителей
Оценка затрат но качество Управленческое решение
$>$*** Несоответствующая продукция попадает к потребителю, при этом п рамках производственного процесс# имеются значительные потери качества продукции. Суще-
V*- нерезультативны н требуют пересмотра. Необходимо определить причины появления несоответствия, разработать корректирующие действия, оценить воз-можность установления дополнительно контроля данного несоответствия на этапах технологического процесса
Несоответствующая продукция попадает к потребителю, при этом в рамках производственного процесса затраты на несоответствующую продукцию ниже предполагаемых затрат на разработку и внедрение корректирующих действий этого вида несоответствия. Первоочередной задачей является предотвращение попадания несоответствующей продукции потребителю. Корректирующие действия включает в себя работы по установлению причин появления неблагоприятного события н их устранение и разработку системы мониторинга и ее внедрение. Если исключение затрат на устранение причины несоответствия позволит выполнение следующего соотношения: или 6’пто целесообразно в рамках решения первоочередной задачи ограничится только коррекцией. В перспективе возможно провидение повторного анализа несоответствия и устранение причин его появления.
Ж*, Стоимость потерь при попадании несоответствующей продукции к потребителю приблизительно равна стоимости предполагаемых затрат на корректирующие действия. Существующие мероприятия по предупреждению попадания недоброкачественной продукции не эффективны. При этом в производстве также существуют потери от брака продукции. Соответственно, актуальной является задача предотвращения попадания несоответствующей продукции потребителю, сокращения стоимости потерь от брака в рамках технологического процесса. Ддя решения этой задачи необходимо установить причини, формирующие несооттгтсгиие и устранить их. л также рассмотреть целесообразность установления дополнительного контроля.
ш1 Данная ситуация аналогична 5,^., и 5(<>5£жИ однако условие делает первоочередной задачу выполнения коррекции, т.е. установлении дополнительного контроля в первую очередь. Решение задачи определения причин несоответствия и их устранения не требует первоочередного нннмания.
Потребителю попадает несоответствующая продукция, при этом затраты па корректирующие действия и стоимость потерь от такого Орака сравнимы. Стоимость затрат на корректирующие действия превышает потери от брака в производстве. Это может означать, что существующий мероприятия по предупреждению несоответ-ствующей продукции не результативны. Соответственно первоочередной задачей является создание этапов дополнительного контроля. Если при введении дополни-тельного контроля будут выполняться соотношения 5,<5, и $>,<$,.„* то меропри-ятии по выявлению и устранению причин проводить экономически не целесообразно.
5,<5слг1 Существуют потери в производстве, связанные с браком продукции. Необходимо установить причины их появления и разработать мероприятия по их устранению.
Постоянные затраты на корректирующие действия превышают ожидаемый эффект -потери от недоброкачественной продукции значительно ниже. Разработка корректирующих действий экономически нецелесообразна. Дополнительный КОІГТ-роль не требуекя,
— оценка затрат на качество нри выявлении несоответствия в рамках производственною процесса.
Проведенный анализ видов несоответствий на базе отсутствия претензий от потребителей и на основе потерь качества в рамках производственного процесса проводится но схеме, предложенной в табл. 2.
Данные по претензиям потребителей свидетельствуют, что продукция с данным видом несоответствия но выявлялась. Гигютстически стоимость затрат от появления данного вида несоответствия не может быть рассчитана с учетом оценки количества единиц несоответствующей продукции. Таким образом, оценка тяжести последствий осуществляется с учетом потерь от брака в рамках производственного процесса.
По видам несоответствий, для которых предполагается в соответствии с предложенной схемой (табл. 1,2) разрабатывать и проводить корректирующие действия, в состав которых входит определение причин появления несоответствий и их устранение, проводится анализ причин их появления.
Для этого методом Дельфи [3] определяются факторы, участвующие в формировании каждого вида несоответствия.
Для определенного перечня факторов проводится оценка полноты информации для возможности оценки закона распределения наблюдений и проведения регрессионного анализа.
Выборка данных как приводится в [4] должна быть репрезентативна и отвечать условию достаточного минимума единиц наблюдений. Закон распределения случайных величин в работе |5| определяется для малых выборок критерием Шапиро-Уилка. Малая выборка в данном случае имеет объем не меньше 30 наблюдений. Результаты регрессионного анализа считаются адекватными, если каждому фактору соответствует от б до 7 наблюдений. Определение более 6 влияющих факторов считается нецелесообразным. Таким образом, объем выборки не должен быть меньше 30 наблюдений. Если количество имеющейся информации не отвечает установленным требованиям к ее полноте, то необходимо оценить возможность сбора данных. Если сбор данных невозможен и экономически неоправдан, то оценка вклада факторов в результирующий признак (несоответствие) определяется методом Дельфи. Пели сбор данных возможен, то определяется тип данных. Данные могут быть собра-
Анализ видов ««соответствий на базе отсутствия претензий от потребителей и основе потерь качества в рамках производственного процесса
Оценка затрат на качество Степень тяжести Управленческое решение
3 Стоимость проведения корректирующих действий ниже стоимости потери от брака в рамках производственного процесса. Для снижения потерь внутри производства целесообразно определить причины возникновения несоответствий и способы их устранения. Существующие мероприятия но предупреждению попадания недоброкачественной продукции потребителю результативны и дополнительный контроль не требуется.
2 При эквивалентном соотношении затрат на проведение корректирующих действии и затрат в результате брака продукции, разработка н проведение корректирующих действий не является первоочередной задачей в иерархии плановых работ. Но при прочих равных условиях целесообразно выявление причин появления несоответствия II их устранение. Дополнительный контроль на этапах ТП не требуется.
S,<S,„ 1 Провеление корректирующих действий экономически нецелесообразно.
ны но альтернативному или но количественному признаку. По возможности предпочтение отдается сбору данных по количественному признаку, т.к. обработка и интерпретация альтернативных данных сложнее, чем количественных данных.
Осуществляется сбор данных о несоответствиях и факторах их формирующих. Из данной группы факторов, которые влияют на появление несоответствий, определяются факторы, которые вносят наибольший вклад и риск реализации нежелательного случая. Эта задача решается путем применения регрессионного анализа. Метод определения оценок коэффициентов регрессии выбирается в зависимости от степени выполнения предпосылок классического регрессионного анализа. При выполнении предпосылок классического регрессионного анализа предполагается использование множественной регрессии. При нарушении предположения о гомоскедастичности ошибок для оценки коэффициентов регрессии применяются робастные методы оценки, но для решения рассматриваемых задач предпочтительным является обобщенный метод наименьших квадратов (ОНМК).
Если сбор данных осуществлен но альтернативному признаку, то предполагае тся использование Пу-ассоновской регрессии при условии распределения наблюдений по закону Пуассона и использование логистической регрессии при биномиальном распределении.
Фактор с наибольшей оценкой коэффициента регрессии вносит наибольший вклад в исследуемый показатель качества.
Таким образом, определены несоответствия как встречающиеся в практической деятельнос ти, так и потенциальные несоответствия, для которых необходимо разработать корректирующие и предупреждающие действия. Также для этих несоответствий определены приори те ты, которые позволяют установи ть первоочередность принятия управленческих решений для категории несоответствий по степени риска возникновения. Определены причины возникновения несоответствий и дана оценка вклада причин в формирование неблагоприятного события, что позволит принимать обоснованные решения по устранению причин и их очередности.
Таким образом, существует достаточная информация, которая позволяет разработать адекватные корректирующие и предупреждающие действия и установит, необходимость в дополнительном мони-
торинге и определить этапы мониторинга, если он требуется.
Заключительным этапом является документирование системы менеджмента. Основой для управления несоответствиями в серийном процессе является план, в который заносится информация о несоответствиях, корректирующие и предупреждающие действия, система мониторинга, ответственный персонал за осуществление мероприятий и форма записей. Данная модель также находит отражение в следующих документированных процедурах: «Управление несоответствиями», «Управление документацией». «Управление записями».
Предложенная модель позволяет посредством прогноза несоответствий в серийных процессах сократить количество несоответствующей продукции как в рамках производственного процесса, так и поставляемой потребителю.
Библиографический список
1. ГОСТ Р ИСО 9001 -2001. Системы менеджмента качества: Требования. [Текст]. — Ввод. 2001-08-31. — М. : Госстандарт России:ОАО«ВНИИС»,2001. - 39с.
2. ГОСТ Р 51705.1-2001. Системы качества. Управление качеством пищевых продуктов на основе принципов ХЛССП. Общие требования [Текст]. Введ. 2001-07-01 — М.: Госстандарт России . ОАО «ВНИИС». 2001. -11с.
3. Панкова. Л. А. Организация экспертизы и анализ экспертной информации. |Текст] / Л.А. Панкова, А.М. Петровский. М.В. Шнейдерман. - М.: Паука. 1984. — 120 с.
4. Митропольский, A.K. Техника статистических вычислений [Тексг| / A.K. Митропольский. — М.: Наука, 1971. - 570 с.
5. Кобзарь, А.И. Прикладная математическая статистика Для инженеров и научных работников. — М.: ФИЗМАТЛИТ.2006. -816с.
АХТУЛОВА Людмила Николаевна, кандидат технических наук, доцент кафедры «Управление качеством и сертификация».
Адрес для переписки: e-mail: ahtuIov_al@sibadi.org ДЕЖУРОВАОльга Викторовна, аспирантка кафедры «Управление качеством и сертификация».
Адрес для переписки: e-mail: ol84ol84@mail.ru
Статья поступила в редакцию 17.11.2009 г.
© Л. Н. Ахтулова, О. В. Дежуроиа
ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК W 1 Л7> 2010
