CC BY
162
УДК 658.56
МЕТОДИКА КВАЛИМЕТРИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ
В.Ю. Анцев, Н.А. Витчук
Предложена методика квалиметрической оценки качества производственных процессов на основе определения единичных и динамического комплексного показателей качества. Предложенная методика может быть использована для анализа производственных процессов, а также для контроля динамики изменения качества процесса при реализации этапов его совершенствования. Приведен практический пример использования методики квалиметрической оценки качества производственного процесса на примере производственного процесса изготовления трубопроводов газотурбинных двигателей.
Ключевые слова: квалиметрическая оценка, качество, производственный процесс, динамический комплексный показатель, экспертный метод, коэффициент кон-кордации, трубопроводы газотурбинных двигателей.
В современных условиях для обеспечения эффективной, производительной деятельности предприятиям необходимо постоянно совершенствовать производственные процессы, повышать качество процессов и качество производимой продукции. Соответственно количественные показатели качества производственных процессов могут выступать критериями эффективности предлагаемых к реализации или реализованных мероприятий совершенствования производственных процессов.
Для количественной оценки качества производственных процессов можно использовать методы квалиметрии [1, 2]. В общем смысле квали-метрия - количественная оценка качества различных объектов (предметов или процессов) [2]. Количественное оценивание качества подразумевает комплексную количественную оценку не отдельных, а одновременно всех свойств объекта.
Для оценивания качества производственных процессов изготовления машиностроительной продукции разработана методика, основанная на определении динамического комплексного показателя качества
n
ke (t )= l m • K (t), (i)
i=1
где K^ (t) - динамический комплексный показатель качества производственного процесса; m - коэффициент весомости i-го единичного показателя; Ki (t) - значение единичного показателя качества производственного процесса; n - количество единичных показателей; t - период времени, за который определяются единичные показатели качества и динамический комплексный показатель качества производственного процесса.
324
Единичными показателями качества производственного процесса выбраны: К ^) - показатель непрерывности; К2 ^) - показатель специализации; К з ) - показатель выполнения планов; К 4 ) - показатель автоматизации производственного процесса; К 5 (?) - показатель бездефектности производства; К 6 (?) - показатель прогрессивности; К7 (?) - показатель технико-экономической эффективности [3, 4].
Рассмотрим методику расчета каждого из перечисленных единичных показателей качества производственного процесса.
1. Показатель непрерывности.
Непрерывность производственного процесса - отсутствие перерывов в выполнении производственных операций и пролеживания предметов труда в работе рабочих и простоя производственного оборудования [5]. Показатель непрерывности рассчитывается по формуле
(2)
где Твсп (?) - длительность вспомогательных операций; Тпр (?) - длительность производственного цикла; ? - период времени, за который определяются длительность вспомогательных операций и длительность производственного цикла.
2. Показатель специализации.
Специализация производственного процесса - обособление рабочих мест и производственных подразделений для выполнения однородных работ и изготовления однородной продукции [6].
Показатель специализации рассчитывается по формуле
К2(0=1 -—, (3)
п
где С(?) - число производственных рабочих; п - количество операций; ? - период времени, за который рассчитывается показатель специализации.
3. Показатель выполнения производственных планов.
Показатель выполнения планов рассчитывается по формуле
^^ (4)
где Пфакт (?) - фактический выпуск продукции в абсолютных величинах;
Ппл (?) - плановое задание на выпуск продукции; ? - период времени, за который сравниваются фактический и плановый выпуск продукции.
4. Показатель автоматизации производственного процесса. Автоматизация производственного процесса - способность (приспособленность) производственного процесса к замене физического и умственного труда работника машинным [6].
325
Показатель автоматизации производственного процесса можно определить по формуле
где Та (,), Ттех (,) - трудоемкость работ, выполняемых автоматически, и
суммарная трудоемкость операций соответственно, рассчитанные за определенный период времени ,.
5. Показатель бездефектности производства.
Бездефектность - свойство производственного процесса обеспечивать выпуск годной продукции заданного объема за плановый период [7].
Показатель бездефектности производства рассчитывается по формуле
К 5 (, )= 1--, (6)
где Ибр (,) - количество бракованной продукции, определенное за период
Иг (,) - количество годной продукции, определенное за период ,.
6. Показатель прогрессивности.
Прогрессивность - свойство, обусловливающее соответствие отдельных операций и производственного процесса в целом прогрессивным методам технологии и организации производства, обеспечивающим повышение производительности труда и снижение его монотонности [5]. Расчет показателя прогрессивности проводится по формуле
К 6 (, ) = 1 - ^пгМ, (7)
п
где п - общее количество операций; ппг (,) - количество операций, выполняемых прогрессивными методами; , - период времени, за который рассчитывается показатель прогрессивности.
7. Показатель технико-экономической эффективности производственного процесса.
Данный показатель отражает дополнительный доход или экономию затрат на производство продукции при условии вложения средств в совершенствование производственного процесса. Показатель технико-экономической эффективности определяется по формуле
к7(,)= ЭгоК(уд > Дн(,), (8)
где Эгод (,) - годовая экономия затрат на производство продукции, рассчитанная за определенный период времени руб.; кд - коэффициент дисконтирования для приведения стоимости годовой экономии к стоимости на текущий момент оценки; К(,) - капитальные вложения в совершенствова-
326
ние производственного процесса в определенный период времени; Дн (?) - процентная ставка по денежным вкладам в банк на срок 12 месяцев на текущий момент оценки.
Показатель технико-экономической эффективности показывает, насколько эффективнее вложения в совершенствование производственного процесса по сравнению с вкладом той же суммы в банк под проценты [8]. Так как средний процент по вкладам в рублях на срок 12 месяцев в российских банках в среднем составляет 9 %, то при К 7 (? )> 0,09 можно судить об эффективности вложений, так как рассматриваются только вложения в совершенствование производственного процесса в момент оценки показателя. Поэтому базовое, текущее значение данного показателя при оценке качества производственного процесса принимается равным 0.
Для определения динамического комплексного показателя качества производственного процесса, кроме расчета единичных показателей качества производственного процесса, должны быть определены коэффициенты весомости каждого показателя. Коэффициенты весомости могут быть определены различными методами, например, методом параметрических и стоимостных регрессионных зависимостей, методом предельных и номинальных значений, методом эквивалентных соотношений, экспертным методом [9].
Экспертный метод определения коэффициентов весомости сводится к следующему [2].
1. Все единичные показатели качества производственного процесса нумеруются в произвольном порядке.
2. Эксперты ранжируют единичные показатели в порядке важности.
3. Определяются суммы рангов каждого единичного показателя.
4. Строится обобщенный ранжированный ряд на основании полученных сумм рангов.
5. По каждому единичному показателю качества производственного процесса определяются коэффициенты весомости.
т
Е «у
т =——, (9)
' п, т
Е «у >=1, у=1
где Яу - ранг, присвоенный у-м экспертом ¿-му единичному показателю;
т - число экспертов; п - число оцениваемых единичных показателей качества производственного процесса.
6. Определяется точность экспертных оценок.
Точность экспертных оценок определяют по согласованности мнений экспертов. Степень совпадения оценок экспертов выражается коэффициентом конкордации
№ = -2гН' (10)
т • \п - п I
где £ - сумма квадратов отклонений рангов от среднего значения.
Коэффициент конкордации может принимать значения от 0 до 1: 0 - абсолютная несогласованность экспертов, 1 - полное совпадение мнений экспертов [2].
Рассмотрим применение разработанной методики квалиметриче-ской оценки качества производственного процесса на примере производственного процесса изготовления трубопроводов газотурбинных двигателей. Для определения динамического комплексного показателя качества рассчитаны единичные показатели качества производственного процесса. Значения единичных показателей качества производственного процесса изготовления трубопроводов представлены в табл. 1.
Таблица 1
Значения единичных показателей качества производственного процесса изготовления трубопроводов
№ п/п Показатель Значение показателя
1 Показатель непрерывности 0,68
2 Показатель специализации 0,25
3 Показатель выполнения планов 0,83
4 Показатель автоматизации производственного процесса 0,43
5 Показатель бездефектности производства 0,95
6 Показатель прогрессивности 0,42
7 Показатель технико-экономической эффективности 0
Для определения коэффициентов весомости единичных показателей качества производственного процесса были привлечены семь экспертов. На основе экспертной оценки единичных показателей качества производственного процесса были рассчитаны коэффициенты весомости и определен динамический комплексный показатель качества производственного процесса изготовления трубопроводов (табл. 2).
Точность экспертных оценок подтверждена коэффициентом кон-кордации
12•973 43
ж = 2 9 3 3=0,71.
72 • (73 - 7)
Так как значение коэффициента конкордации больше 0,6, следовательно, в расчетах можно использовать полученные коэффициенты весомости [2].
Полученное значение динамического комплексного показателя качества производственного процесса 0,52 является ориентиром для оценивания результативности предложенного варианта совершенствования производственного процесса с целью улучшения его качества:
1) К^ ^)< 0,52 - предложенный вариант совершенствования производственного процесса не должен быть реализован на практике, так как качество производственного процесса ухудшится или останется неизменным по сравнению с базовым уровнем качества, определенным в ходе анализа производственного процесса изготовления трубопроводов;
2) 0,52 < К ^ ^ )< 1 - предложенный вариант совершенствования может
быть реализован на практике, однако возможны дальнейшие улучшения, которые позволят получить близкие к максимальным значениям единичные показатели качества производственного процесса.
Таблица 2
Расчет динамического комплексного показателя качества производственного процесса изготовления трубопроводов
№ п/п Показатель Значение показателя Кг ^) Коэффициент весомости т К к
1 Показатель непрерывности 0,68 0,085 0,058
2 Показатель специализации 0,25 0,092 0,023
3 Показатель выполнения планов 0,83 0,188 0,156
4 Показатель автоматизации производственного процесса 0,43 0,170 0,073
5 Показатель бездефектности производства 0,95 0,170 0,162
6 Показатель прогрессивности 0,42 0,110 0,046
7 Показатель технико-экономической эффективности 0 0,184 0
Динамический комплексный показатель качества 0,52
Таким образом, разработанная методика квалиметрической оценки качества производственных процессов позволяет:
1) определять текущие показатели качества и контролировать динамику изменения качества производственных процессов;
2) сравнивать несколько вариантов совершенствования производственных процессов и выбирать наилучший;
3) оценивать эффективность планируемого или реализованного варианта совершенствования производственных процессов.
Список литературы
1. Анцев В.Ю., Игнатенко Е.Ю., Пасько Н.И. Квалиметрическая оценка поставщиков // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2012. Вып. 1. С. 434 - 440.
2. Федюкин В.К. Основы квалиметрии. Управление качеством продукции. М.: Филин, 2004. 296 с.
3. Анцев В.Ю., Витчук Н.А. Оценка качества производственного процесса с использованием системы единичных и комплексных показателей // Материалы Международной научно-технической конференции «Страна живет, пока работают заводы» (9 - 10 декабря 2015 года). Курск, 2015. С. 39-42.
4. Анцев В.Ю., Витчук Н.А. Поэтапное совершенствование производственного процесса на примере производства трубопроводов газотурбинных двигателей // Известия Юго-Западного государственного университета. 2016. № 5 (68). С. 15-21.
5. Туровец О.Г. Организация производства: учебник для вузов. М.: ИНФРА-М, 2004. 528 с.
6. Федюкин В.К. Управление качеством процессов. СПб.: Питер, 2004. 208 с.
7. Минько Э.В., Минько А.Э., Смирнов В.П. Качество и конкурентоспособность производственных процессов: учеб. пособие для вузов. СПб.: ГУАП, 2005. 240 с.
8. Виленский П.Л., Лившиц В.Н., Смоляк С.А. Оценка эффективности инвестиционных проектов: теория и практика. М.: Дело, 2010. 888 с.
9. Анцев В.Ю., Иноземцев А.Н. Всеобщее управление качеством: учеб. пособие. Тула: Изд-во ТулГУ, 2005. 244 с.
Анцев Виталий Юрьевич, д-р техн. наук, проф., зав. кафедрой аnzev@tsu. tula. ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Витчук Наталья Андреевна, ассист., vitchuk.natalya@,mail.ru, Россия, Калуга, Калужский филиал Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана
METHODOLOGY FOR THE QUALIMETRY EVALUATION OF THE PRODUCTION
PROCESS' QUALITY
V. Yu. Antsev, N.A. Vitchuk
Qualimetry evaluation methodology of the quality of production processes based on the definition of a single complex and dynamic quality indicators is offered. The proposed methodology can be used to analyze production processes as well as to monitor the dynamics of changes in the quality of the process during the implementation stages of its development. A practical example of the qualimetric evaluation methodology of the quality of the production process on the example of the production process the manufacture of gas turbine engine 's pipelines is given.
Key words: qualimetry estimation, quality, production process, dynamic comprehensive indicator, expert method, factor of concordance, pipelines of gas turbine engines.
Antsev Vitaliy Yurievich, doctor of technical sciences, professor, head of chair, [email protected], Russia, Tula, Tula State University,
Vitchuk Natalia Andreevna, assistant, vitchuk. natalya@mail. ru, Russia, Kaluga, Moscow Bauman State Technical University (Kaluga Branch)
УДК 621.982.7
ПРЕЦИЗИОННАЯ ПРАВКА КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ УДАРНОЙ
ЧЕКАНКОЙ ЩЕК
В.Н. Емельянов, В.И. Бережнов, О.М. Мирзахамдамов
Описаны результаты исследований двух способов прецизионной правки коленчатых валов ударной чеканкой щек.
Ключевые слова: коленчатый вал, прецизионная правка, ударная чеканка, коренная шейка.
К геометрической форме коленчатых валов (КВ) предъявляются весьма высокие требования. Так, биение средних коренных шеек КВ относительно крайних, как правило, не должно превышать 0,02 - 0,05 мм. Столь жесткие требования очень сложно выполнить в условиях производства. Например, при изготовлении КВ на одном из предприятий после суперфиниша коренных и шатунных шеек биение средних коренных шеек (КШ) КВ выше допустимого (0,04 мм) имело около 80 % валов. Максимальная величина биения составляла 0,18 мм. Поэтому в технологические процессы изготовления коленчатых валов, как правило, вводят одну или несколько операций холодной правки на прессах (ХПП).
В процессе эксплуатации КВ двигателей внутреннего сгорания имеют место задиры шеек, заклинивание коренных и шатунных вкладышей, поршней, обрывы клапанов, шатунов и другие повреждения. В результате КВ изгибаются, приобретают остаточные прогибы, которые выражаются в увеличении биения КШ. Примерно 15...30 % (в зависимости от модели) КВ автомобильных двигателей, поступивших в капитальный ремонт, имеют биения до 1...3 мм и более.
Прогиб КВ до 0,2 мм устраняют шлифовкой коренных шеек, при больших прогибах стальные КВ правят на прессах в холодном состоянии, чугунные КВ предварительно подогревают до 400...450 С.
Количество КВ, требующих правки, составляет с ненаплавленными КШ 81,6 %, с ранее наплавленными КШ - 8,4 %. Процент валов с биением КШ более 0,5 мм составляет 11.. .15 %.
331
