CC BY
30
УДК 658.5
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОСВЯЗЕЙ ПРОЦЕССОВ ИНТЕГРИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ МЕНЕДЖМЕНТА КАЧЕСТВА И БЕРЕЖЛИВОГО ПРОИЗВОДСТВА АВТОКОМПОНЕНТОВ
Арефьев Евгений Валерьевич, к.т.н., доцент (e-mail: [email protected]) Степанова Кристина Михайловна, магистрант (e-mail: [email protected]) Сущев Анатолий Константинович, к.т.н., доцент, действительный член Академии проблем качества (e-mail: [email protected]) Владимирский государственный университет, Россия
Проведено исследование модели взаимосвязей процессов интегрированной системы менеджмента качества, бережливого производства и проектного менеджмента (ИСМ КБПП) в производстве автокомпонентов с применением методов теории графов.
Ключевые слова: интегрированная система менеджмента, взаимосвязь процессов, структурный анализ, производство автокомпонентов.
С целью внедрения инновационных методов бережливого производства на предприятиях поставщиках автокомпонентов целесообразно создавать интегрированные системы менеджмента качества и бережливого производства с элементами проектного менеджмента [1,2]. В работе [3] авторами предложена модель интегрированной системы менеджмента качества, бережливого производства и проектного менеджмента (ИСМ КБПП) в соответствии с требованиями стандартов ГОСТ Р ИСО 90012015, ГОСТ Р 56404-2015, ГОСТ Р 54869-2011. Модель ИСМ КБПП представлена системой взаимосвязанных процессов, направленных на обеспечение качества выпускаемых автокомпонентов и повышение удовлетворенности автопроизводителей. Эта цель достигается за счет организации постоянного улучшения процессов ИСМ путем внедрения методов и инструментов бережливого производства и применения проектного менеджмента. Такой подход ориентирует производителей автокомпонентов на постоянное совершенствование процессов предприятия. На рисунке 1 приведена схема взаимосвязей процессов ИСМ КБПП [3]. Отличительной особенностью данной модели является интеграция требований стандартов ГОСТ Р ИСО 9001-2015, ГОСТ Р 56404-2015 и ГОСТ Р 54869-2011. В схеме взаимодействия процессов управления качеством производства автокомпонентов учтены процессы бережливого производства и менеджмента проектов. Процессы ИСМ КБПП подразделяются на процессы управления, основные и обеспечивающие процессы, состоящие, в свою очередь, из соответствующих подпроцессов.
Рисунок 1 - Схема взаимосвязей процессов ИСМ производства
автокомпонентов
С целью исследования взаимосвязей процессов ИСМ КБПП построен граф, приведенный на рисунке 2. Граф G=(P,A) образован множеством вершин P, соответствующих процессам ИСМ КБПП, соединенных множеством дуг A, которые соответствуют каналам связи между процессами. Дуга, соединяющая вершины Pi, Pj, обозначается a(i,j). Исследование данного графа с помощью методов теории графов [4-6] позволяет оценить характеристики модели взаимосвязи процессов ИСМ. Исследование взаимосвязи процессов ИСМ КБПП позволит также организовать взаимодействие функциональных подразделений предприятия, являющихся исполнителями процессов. При построении графа использованы следующие обозначения вершин графа с указанием разделов базовых стандартов, содержащих требования к процессам:
[1] Процессы, связанные с потребителями (пп. 8.2; 9.1.2 ГОСТ Р ИСО 9001-2015; п. 8.2 ГОСТ Р 56404-2015);
[2] Планирование (п. 8.1 ГОСТ Р ИСО 9001-2015; п. 8.1 ГОСТ Р 564042015; п. 5.3 ГОСТ Р 54869-2011);
[3] Проектирование и разработка (п. 8.3 ГОСТ Р ИСО 9001; пп. 8.3; 8.6 ГОСТ Р 56404-2015; пп. 5.3.1; 5.3.2; 5.3.3 ГОСТ Р 54869-2011);
[4] Управление документированной информацией (пп.7.5; 7.4; 7.1.6 ГОСТ Р ИСО 9001 и ГОСТ Р 56404-2015; п. 5.3.7 ГОСТ Р 54869);
[5] Управление человеческими ресурсами (п.7.1.2; 7.2; 7.3 ГОСТ Р
ИСО 9001-2015 и ГОСТ Р 56404-2015; 5.3.4 ГОСТ Р 54869-2011);
[6] Управление инфраструктурой и средой процессов (пп. 7.1.3; 7.1.4; 7.1.5 ГОСТ Р ИСО 9001-2015 и ГОСТ Р 56404-2015);
[7] Управление закупками (п. 8.4 ГОСТ Р ИСО 9001; п. 8.4 ГОСТ Р 56404-2015; п. 5.3.5 ГОСТ Р 54869);
[8] Производство автокомпонентов (п. 8.5 ГОСТ Р ИСО 9001-2015 и ГОСТ Р 56404-2015; п. 5.4 ГОСТ Р 54869-2011);
[9] Выпуск автокомпонентов (п. 8.6, 8.7 ГОСТ Р ИСО 9001-2015);
[10] Мониторинг, измерение, анализ и оценка (п. 9.1, 9.2 ГОСТ Р ИСО 9001-2015 и ГОСТ Р 56404-2015; п. 5.5 ГОСТ Р 54869-2011);
[11] Анализ со стороны руководства. Улучшение (пп. 9.3; 10 ГОСТ Р ИСО 9001-2015 и ГОСТ Р 56404-2015; п. 6.2 ГОСТ Р 56404-2015).
Рисунок 2 - Граф взаимосвязей процессов ИСМ производства
автокомпонентов
Для отображения связи между вершинами ориентированного графа 0=(Р,А) применяется матрица смежности, которая имеет вид квадратной бинарной матрицы. Матрица смежности проиндексирована по двум осям в соответствии с номерами процессов и задается массивом А=[а^], характеризующим связи между элементами графа, где:
аи = <
1, если дуга а,} е А направлена от узла Р е Р к узлу Ру е Р
0, в противном случае
(1)
Для графа на рисунке 2 матрица смежности (А) имеет следующий вид:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0
2 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0
3 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0
4 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0
5 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0
6 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0
7 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0
8 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0
9 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0
10 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1
11 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0
Связность всех элементов ориентированного графа должна соответствовать выполнению условия [4,5]:
I £а,. >(к+1)-1
г=1 у=1
#1,
(2)
где к - количество вершин в графе. Для рассматриваемого графа к = 11, а
Ц-, у =23,
г = 1 У = 1
таким образом, условие (2) выполняется.
Структурная близость вершин графа в системе оценивается через минимальную длину пути между вершинами. Общую структурную близость вершин (процессов) в системе отражает структурная компактность Q, которая рассчитывается по формуле:
к к
в = ,
г=1 У=1
(3)
где у - минимальная длина пути между вершинами 1 и ] графа. Количественно структурную компактность системы оценивают по относительному показателю Qотн, который рассчитывается по формуле:
в -1
а
(4)
где
О™ =(к +1)-к
Элементы матрицы Б
й
кратчайших путей между вершинами
графа могут быть найдены из матрицы смежности по формуле [4,5]:
1, если а 1 = 1,
й.. =
2, если а..2 > 1
п ^ 1
п, если а.. > 1,
(5)
0 иначе
Для графа на рисунке 2 матрица кратчайших путей (Р) имеет вид:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
1 0 1 2 2 2 2 2 3 4 1 2
2 4 0 1 1 1 1 1 2 3 2 3
3 3 4 0 1 2 5 5 1 2 2 3
4 3 4 3 0 1 5 5 1 2 2 3
5 3 4 5 5 0 5 5 1 2 2 3
6 3 4 3 4 5 0 5 1 2 2 3
7 3 3 3 4 4 4 0 1 2 1 2
8 2 3 2 3 4 4 4 0 1 1 2
9 1 2 3 3 3 3 3 4 0 1 2
10 2 2 1 2 3 3 3 2 3 0 1
11 4 1 1 2 2 2 2 2 3 3 0
Показатели структурной компактности графа будут следующими: о = 21+19+28+29+35+32+27+26+25+22+22 = 286.
й,п =(П + 1).11 = Ш; = I6= у7.
Из анализа матрицы кратчайших путей следует, что для любых двух вершин графа имеется соединяющий их путь, поэтому исследуемый граф является сильно связанным. Это показывает, что в модели процессов нет вершин, не имеющих входов и выходов.
Структурную избыточность модели характеризует общего числа связей между процессами с минимально
((+1)-1) , которое вычисляется по формуле
1
соотношение необходимым
г
к к
11«
V •=! 1=1
(к + 1)- 1
1
(6)
Надежность системы оценивается по величине г. Система со значением (г > 0) потенциально более надежна. Для исследуемого графа
получаем следующее расчетное значение г:
2 + 5 + 2 + 2 +1 +1 + 2 + 2 + 2 + 2 + 2 ,
г =-г-т--1 = 1,09
(11 +1)-1
Структурная надежности модели наиболее точно определяется по величине параметра (о2), характеризующего неравномерность распределения связей между процессами, который определяется как сумма квадратов отклонений фактического количества связей (р^ 1-го процесса от равномерного (рср):
°2 = Е (р - Рср
Р с
I
к +1
(7)
где р1 -количество входящих и выходящих из вершины дуг; рср - средняя степень связей вершин в графе; 1 - количество дуг в графе.
Для исследуемого графа получим:
23
р =-= 1,9; = 88,1
^ср 11 +1
Количественно степень централизации графа структуры взаимосвязи процессов ИСМ КБПП можно оценить по индексу центральности, который рассчитывается по формуле [6]
с к • (2 г
С __V тах
(к + 1))
г .(к +1)-2)'где
тах
тах / N
(8)
г =
тах
я
2-Е ^
У=1
(9)
1<г <11 V У=1 У
При максимальной степени централизации 5=1, а при равномерном распределении взаимосвязей процессов 5=0.
Исходя из значений di, в матрице кратчайших путей (Б) и с учетом значения Q = 286, получаем ^х = 7,53, а индекс центральности 5 = 0,45.
Таким образом, граф имеет среднюю степень централизации, причем в исследуемой схеме взаимосвязей процессов ИСМ КБПП ключевыми являются процессы:
[2] Планирование;
[3] Проектирование и разработка; [8] Производство автокомпонентов;
[10] Мониторинг, измерение, анализ и оценка;
[11] Анализ со стороны руководства. Улучшение.
Полученные результаты показывают работоспособность исследуемой модели взаимосвязей процессов, которая может служить основой при разработке и внедрении интегрированной системы менеджмента качества,
бережливого производства и проектного менеджмента (ИСМ КБПП) производства автокомпонентов.
Список литературы
1. Разумов-Раздолов К.Л., Лаврентьева Н.А. Управление качеством и инновациями на основе проектного подхода // Стандарты и качество. 2017. №3. С 46-49.
2. Степанова К.М., Сущев А.К. Проектный подход к созданию интегрированной системы менеджмента качества и бережливого производства автокомпонентов // Современные материалы, техника и технологии. №2(17), 2018, Курск, ЮЗГУ, С. 110115.
3. Степанова К.М., Сущев А.К. Модель интегрированной системы менеджмента качества и бережливого производства автокомпонентов // Сборник научных трудов 6-й МНТК «Качество в производственных и социально-экономических системах». 30 апреля 2018 года, Том 2. Курск, ЮЗГУ, 2018, С. 225-228.
4. Никифоров А.Д., Управление качеством: Учебное пособие для ВУЗов / А.Д. Никифоров. - М.: Дрофа, 2004. - 720 с.
5. Дистель Р. Теория графов Пер. с англ. - Новосибирск: Издательство института математики, 2002. - 336 с.
6. Хорошева Е.Р. Методика оценки структурных свойств систем управления // Алгоритмы, методы и системы обработки данных: сб. науч. статей / под ред. Садыкова, Д. Е. Андрианова. - М.: Горячая линия - Телеком, 2006. - С. 248 - 252.
Arefiev Evgeny Valerievich, Cand. Eng. Sci, Docent (e-mail: [email protected]) Stepanova Kristina Mihailovna, Undergraduate (e-mail: [email protected])
Sushchev Anatoly Konstantinovich, Cand. Eng. Sci, Docent, Academician of the Academy of quality problems (e-mail: [email protected]) Vladimir state University, Russia
THE INTERACTION PROCESSES RESEARCHING OF THE INTEGRATED QUALITY MANAGEMENT SYSTEM AND LEAN MANUFACTURING OF AUTOMOTIVE COMPONENTS
Abstract. The article studies the model of interrelations between the processes of integrated quality management system, lean production and project management in the production of automotive components using the methods of graph theory.
Keywords: integrated management system, interconnection of processes, structural analysis, production of automotive components.
