CC BY
13
Ефремова Мария Александровна, руководитель исследовательской группы лаборатории 7, заместитель руководителя группы ««Контрольные материалы», masha-efremova@mail. ru, Россия, Санкт-Петербург, Ордена Ленина и Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт синтетического каучука
DISTRIBUTION OF INDUSTRIAL REFERENTS MATERIALS TO OTHER BRANDS
SYNTHETIC RUBBEROF
M.A. Efremova
The article shows that industrial referents materials can serve as an effective means of control and ensuring the required quality of synthetic rubbers, provided that the appropriate quality of control materials and the stability of their characteristics. In the conducted inter-laboratory attestation tests was determined by elastic-strength characteristics the characteristics of the rubber mixtures on the basis of rubbers SKS-30ARKM-15, SKMS-30ARKM-15, SKS-30ARKM-2 7, SKMS-30ARKM-27, SKS-30ARKPN, SKMS-30ARKPN using the first batch of domestic referents materials. The test results showed high repeatability and inter-laboratory reproducibility. The introduction of control materials into practice will contribute to the development of the industry's innovation infrastructure, eliminate technical barriers to interaction between producers and consumers of synthetic rubbers, and shorten the time for the introduction of new types of rubbers.
Key words: industrial referents materials, synthetic rubbers, inter-laboratory attestation tests.
Efremova Maria Aleksandrovna, head of the research group of laboratory 7, deputy head of the group "Referents materials", masha-efremova@,mail.ru, Russia, St. Petersburg, The award of the Lenin and the Award Labour Red Pennant Research Institute Synthetic Rubber name of academician S. V. Lebedev
УДК 005.6:658.5
КРИТЕРИЙ «СИГНАЛ/ШУМ» ПРИ КОНТРОЛЕ ПРОДУКЦИИ В РАМКАХ МЕЛКОСЕРИЙНОГО И ЕДИНИЧНОГО
ПРОИЗВОДСТВА
Е.В. Бахтерева, С.В. Юдин
Наличие несовершенств технологического процесса является одной из основных проблем повышения качества продукции. Наиболее зарекомендовали себя для решения технологических вопросов статистические методы контроля. Приводится краткое описание инжиниринга качества Тагути, даны аргументы к применению метода в мелкосерийном производстве.
Ключевые слова: качество, Генити Тагути, мелкосерийное производство, технологический процесс, эксперимент.
Можно выделить три ступени эволюции контроля качества: проверка на соответствие конструкторской документации, контроль производственного процесса, усовершенствование методов проектирования изделий и процессов [1]. Статистические методы контроля качества стоят на
103
третьей ступени. Одним из таких методов является инжиниринг качества Генити Тагути с помощью применения критерия «сигнал/шум». Отличительной особенностью его является выбор оптимальных параметров и допусков изделия и технологического процесса, как на стадии проектирования, так и в процессе производства, при обнаружении факторов, снижающих качество.
Давно известно десятикратное ступенчатое удорожание исправления ошибки или дефекта при переходе к следующей стадии жизненного цикла продукции [1]. Об этом говорят многие ученые, занимающиеся вопросами качества и улучшения качества продукции [2]. Из сказанного следует, что лучше устранять замечания в пределах предприятия - изготовителя, а лучше - на стадии проектирования продукции или процесса.
Согласно ГОСТ Р 15.301 [3] при постановке изделий на производство должна быть изготовлена установочная партия. Часто этого не достаточно, и в производство поступают 'сырые' в плане конструкции и технологического исполнения изделия. Эта ситуация приводит к дорогостоящим ремонтам на территории потребителя и полному отказу от купленных изделий (возврат изделий и расторжение договоров поставки). Для решения вопросов обслуживания, ремонта и восстановления продукции у потребителя на предприятиях (например, ПАО МЗИК, АО УМЗ) создают цехи, сотрудники предприятия проводят до 50 % рабочего времени в командировках, возникает необходимость доставки габаритных комплектующих к месту ремонта, комплекты запасных частей (ЗИП) состоят из тысячей комплектующих и узлов. Информация, зафиксированная в рекламационных актах, анализируется и устраняется на производстве не полностью. На это указывает повторяемость замечаний.
Достижение целей процесса проектирования и разработки зависит не только от эффективной реализации рассмотренных функций, но и от применения определенных методов и инструментов управления качеством. Неверно выбранный путь достижения цели, использование неадекватных ситуации методов принятия решений могут привести к финансовым потерям, к тому, что важнейшая цель процесса проектирования и разработки -создание продукции, удовлетворяющей требованиям потребителей, - не будет достигнута. В связи с этим определенное внимание должно быть уделено выбору тех методов, которые являются основополагающими при постановке задачи по созданию или совершенствованию продукции, при ее решении, т.е. нахождении и реализации оптимального варианта [4].
Эти расходы можно сократить, решая каждую проблему раз и навсегда. Такими решениями может быть достижение не наилучшего, но оптимального с точки зрения технологичности и экономической целесообразности значения параметра. Таким решением могут быть режимы обработки резанием, оптимальный допуск на размер, материал для изготовления комплектующей, продуманный порядок сборки и так далее.
Применить статистические методы контроля качества к поточному, автоматическому и крупносерийному производству всегда было проще, так как имеется возможность анализа большого количества данных в раз-
104
ных условиях производства и, как следствие, установление истинных зависимостей качества от факторов производства. При мелкосерийном и единичном серийном производстве таких возможностей нет, т.к. нет устойчиво текущего процесса, имеется низкая степень автоматизации и механизации процесса производства и более высокая доля ручного труда. Это, неизменно, приводит к ошибкам по причине человеческого фактора и ассортимент этих ошибок очень велик. Долгий процесс отладки технологических процессов так же способствует увеличению несоответствий требованиям в готовом изделии и незамеченных ошибок в конструкторской и технологической документации.
Перед принятием решения о том или ином применении статистических методов при контроле качества продукции необходимо, в обязательном порядке, определить возможность их применения на данном производстве. Необходимо провести изучение процесса производства индивидуально для каждого изделия, выделить факторы, значимо влияющие на качество конечного изделия цеха и определить их чувствительность от условий производства.
Метод Тагути позволяет минимизировать расходы на исследование вопросов, выявить основные тенденции влияния факторов и задать основное направление проектирования или оптимизации [5]. Конечной целью Тагути считал нечувствительность процесса к изменяющимся факторам, то есть его стабильность в любых условиях. А стабильность процесса оценивается по стабильности параметров выпускаемой продукции, которые можно отрегулировать в нужном диапазоне. Так же факторы производства поддаются регулировке до нужного уровня. Применительно к вопросам контроля качества продукции критерий «сигнал/шум» не может быть применен непосредственно. Но применение его в качестве инструмента по улучшению технологичности самого процесса и повышению стабильности показателей качества может оказать существенное влияние на процесс аттестации продукции на соответствие требованиям конструкторской документации и требованиям заказа [6].
Анализ параметров и показателей вынужденно производится на имеющихся малых партиях, часто с большим разбросом значений. Результаты исследования каждой партии ценны и важны. Необходимо использовать все источники данных - производство, рекламации, моделирование и т.д. при условии четко зафиксированных факторов и условий производства. Ортогональные матрицы Тагути в данном случае помогут составить грамотный план исследования или план проведения опытных работ, в зависимости от того, что планируется - исследовать процесс или подтвердить выводы, установленные при первоначальном обследовании. К примеру, не секрет, что смазка на трущихся поверхностях играет положительную роль, снижая коэффициент трения, улучшая охлаждение поверхностей. Но подходит ли конкретная смазка под конкретные условия работы. В работе [7] приводится пример, когда изучалось взаимодействие специального улучшенного состава смазки с материалами для изготовления двигателей внутреннего сгорания для уменьшения воздействия агрессивных и тяжелых условий работы и приведено сравнение с другими составами.
105
Критерий «сигнал/шум» возможно использовать при: отладке технологических процессов (матрицу опытов составляют совместно конструктора и технологи), решении текущих вопросов производства, при обновлении парка оборудования, как, например, решался вопрос стабилизации выходных параметров продукции после травления [6]. В настоящее время все большее распространение получает математическое моделирование. Многие вопросы могут быть отработаны до внедрения в производство. Инжиниринг качества Тагути позволяет сократить время исследования и наиболее грамотно установить зависимости и тенденции. В зависимости от узкости специализации проблемы планы экспериментов могут состоять из нескольких опытов и нескольких десятков опытов, могут быть многоуровневыми. Но, в любом случае, этих опытов будет в десятки и даже сотни раз меньше, если исследовать это же количество факторов, но без применения планирования опытов методом Тагути. Достаточно интересно, с экономической точки зрения, провести всего 18 испытаний вместо 6000, да и технологически это более выполнимые условия [6]. Именно этот фактор привлекателен для исследования в мелкосерийном и штучном серийном производстве.
Также хорошие результаты дает совмещение нескольких статистических приемов и методов [8]. К примеру, с помощью квалиметрии определить комплекс факторов, присущих данному производству. Распределение значений выходных параметров обобщать с помощью карт Шухарта. А после получения первичных данных исследовать их с помощью матриц проведения экспериментов Тагути. В результате выявляются слабые и сильные стороны технологического процесса. Использование при проведении исследований критерия «сигнал/шум» позволяет разделить факторы производства на группы - с сильным отрицательным или положительным влиянием, с несущественным влиянием. Это позволяет правильно распределить направления работы не только по технологической, но и производственной дисциплине, позволяет точечно проводить изменения и модернизацию процессов и оборудования /инструмента. Данные выводы подтверждают и коллеги из Тульского государственного университета [9], работающие в направлении улучшения качества продукции машиностроительных предприятий.
В конечном счете, на окончательном этапе контроля продукции, в плане контроля или операционной карте технического контроля должна содержаться информация о том, какие параметры продукции необходимо контролировать сплошным, то есть 100 % контролем, и какие могут быть признаны соответствующими требованиям конструкторской документации на основании выборочного контроля. Важно понимать, что штучное производство имеет принципиальное отличие от конвейерного или поточного, что часть параметров изделия ни при каких условиях не может быть аттестована соответствующей требованиям на основании выборочного контроля, что сам процесс контроля качества изделий малых серий и штучного производства гораздо затратнее и требует применение труда специалистов отдела технического контроля более высокого класса в сравнении с
конвейером. Например, для контроля продукции в поточном режиме, на ПАО «СинТЗ» г. Каменск-Уральский достаточно контролеров с квалификацией 4 разряда, которые применяют 6 - 7 видов мерительного инструмента (рулетка, микрометры, пара калибров и щуп). Для изготовления и контроля в условиях штучного производства ПАО «МЗИК» этого недостаточно. Для контроля изделий в цехах по обработке крупногабаритных заготовок требуются контролеры 5 - 6 разряда. Анализ операционных карт технического контроля показал, что применяется до 350 видов различного инструмента, как универсального, так и предельного и специального, на 1 наименование продукции. В цехах созданы специальные бюро инструментального хозяйства для хранения, поверки и ремонта мерительного инструмента.
Получаемая таким образом систематизированная информация дает более полное и осмысленное представление о процессе, его проблемах и сильных сторонах, о резервах для улучшения. При этом необходимо помнить, что мелкосерийное и штучное производство является уникальным, т.к. нет ни поточных линий, ни штампов, мало унифицированных программ и прочее. Это обязывает проводить исследование процессов в каждом индивидуальном случае. Даже на одном предприятии, но в разных цехах будут разные факторы и разные варианты решения проблем. Это обусловлено различным технологическим оснащением и, соответственно, различиями в технологических процессах. Поэтому, например, в ПАО «МЗИК» существует правило, что отладка технологического процесса производится при смене оборудования или оснастки, а при смене цеха -технологический процесс пишется вновь. И именно метод Тагути и его критерий «сигнал/шум» могут стать тем инструментом, который поможет решить вопросы стабильности процесса производства даже штучных изделий для возможности облегчения окончательного контроля, исключения человеческого фактора при производстве и снижения себестоимости продукции.
Список литературы
1. Дмитриев А.Я. Робастное проектирование и технологическая подготовка производства изделий авиационной техники: учеб. пособие. Самара: Изд-во СГАУ, 2016. 76 с.
2. Управление качеством процессов и продукции. Кн. 1: Введение в системы менеджмента качества процессов в производственной, коммерческой и образовательной сферах: учебное пособие / С.В. Пономарев [и др.]; под ред. д-ра техн. наук, проф. С.В. Пономарева. Тамбов: Изд-во ФГБОУ ВПО «ТГТУ», 2012. 240 с.
3. ГОСТ Р 15.301-2016. Система разработки и постановки продукции на производство. Продукция производственно-технического назначения. Порядок разработки и постановки продукции на производство. М.: Стандартинформ, 2018. 23 с.
4. Салимова Т.А. C16 Управление качеством: учебник. М.: Издательство «ОмегаЛ», 2008. 414 с.
5. Чернова Ю.К., Щипанов В.В. Первые шаги робастного проектирования в отечественном автомобилестроении // Известия Томского политехнического университета. 2006. Т. 309. № 5. С. 193-197.
6. Управление качеством. Робастное проектирование. Метод Тагу-ти / Р. Леон, А. Шумейкер, Р. Какар, Л. Кац, М. Фадке, Г.Т агути; пер. с англ. М.: Сейфи. 2002. 384 с.
7. Riyadh A. AL-SAMARAI, Yarub AL-DOURI, Haftirman1 and Khai-rel Rafezi AHMAD Tribological Properties of WS2 Nanoparticles Lubricants on Aluminum-Silicon Alloy and Carbon Steels Received: 30 January 2012. Revised: 2 July 2012. Accepted: 11 March 2013 Walailak J Sci & Tech 2013; 10(3): P. 277-287.
8. Горбунова О.И., Гусева И.К. Инструменты и методы управления качеством: учебное пособие. Иркутск: Изд-во БГУ, 2016. 116 с.
9. Анцева Н.В., Витчук Н.А. Обоснование комбинации методов управления качеством для совершенствования производственных процессов изготовления машиностроительной продукции по критерию «сигнал/шум» // Интернет-журнал «НАУКОВЕДЕНИЕ». (2016). Том 8, № 6. [Электронный ресурс] URL: http: //naukovedenie.ru/PDF/107TVN616 .pdf (дата обращения: 10.02.2020).
Бахтерева Евгения Владимировна, аспирантка, Evgeniya.hahterevaamail.ru, Россия, Екатеринбург, АО «Машиностроительный холдинг»,
Юдин Сергей Владимирович, д-р техн. наук, профессор, sviudinaramhler.ru, Россия, Тула, Тульский филиал РЭУ им. Г.В. Плеханова
THE CRITERION OF «SIGNAL/NOISE» WHEEMONITOFRNG PRODUCTS WITHIN A BATCH AND UNIT ROODUCTION
E. V. Bahtereva, S. V. Iudin
The presence of process imperfections is one of the main problems of improving product quality. The most proven to solve technological problems are statistical methods of control. A brief description of Taguchi quality engineering is given, and arguments are given for applying the method in small-scale production.
Key words: quality, Geniti Taguchi, small-scale production, technological process, experiment.
Bahtereva Evgenia Vladimirovna, postgraduate, Evgeniya. hahterevaa mail.ru, Russia, Ekaterinburg, Joint Stock Company «Machine-Building Holding»,
Iudin Sergey Vladimirovich, doctor of technical sciences, professor, sviu-dinarambler. ru, Russia, Tula, Tula branch of Rlekhanov Russian University of Economics
