CC BY
42
МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ОРГАНИЗАЦИИ И ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ
Г.А. Мустафаев, Д.Г. Мустафаева, М.Г. Мустафаев
Северо-Кавказский горно-металлургический институт (Государственный технологический университет) РСО-Алания, 362021, Владикавказ, ул. Николаева,44
Рассмотрены методологические подходы по организации и повышению эффективности функционирования производственных процессов при производстве изделий. В производственной деятельности предприятия организация надежной и безаварийной работы производственного оборудования оказывает существенное влияние на производственный процесс и качество выпускаемых изделий. Выбор методов и форм организации обслуживания производственного оборудования влияет на эффективность функционирования всего производственного процесса. Выявление возможных отказов и дефектов производственного оборудования и обеспечения бесперебойной их работы, слабых мест, в производственном процессе и принятия мер по их устранению, составления перечня возможных нарушений и их влияние на функционирование других элементов, и всего производственного процесса в целом осуществляется проведением FMEA-анализа и созданием экспертных систем. Критичность операций, определяющих область оперативного вмешательства в процесс обслуживания производственного оборудования, устанавливается табличным методом на основе бальной оценки частоты нарушений, вероятности выявления и последствий нарушений. При формализации процесса поиска решений используют топологические схемы в виде дерева событий, которые дают представление о состоянии объекта и альтернативных путях протекания процесса. Приведены факторы повышения эффективности результатов взаимодействия лица, принимающего решения и экспертной системы, схема организации системы обслуживания производственного оборудования, состав базы знаний экспертной системы обслуживания оборудования. Организация системы обслуживания производственного оборудования позволяет сократить затраты, повысить готовность оборудования к работе за счет факторов увеличения точности и достоверности планирования, учета, сокращения простоев оборудования, обеспечивает повышения эффективности производства и оптимальный ход производственного процесса, что улучшает качество выпускаемых изделий
Ключевые слова: организация, эффективность, процесс, оборудование, качество, метод, операция, фактор, анализ, модель, решение
Введение лены на решения задач повышения качества
Основные направления работ и усилия
на производственных предприятиях направ-
Сведения об авторах:
Гусейн Абакарович Мустафаев (д-р техн. наук, dzhamilya79
Для цитирования: @yandex.ru), профессор кафедры Электронные приборы.
Мустафаев, Г.А. Методологические аспекты организации и Джамила Гусейновна Мустафаева (канд. техн. наук,
повышения эффективности функционирования Производ- dzhamilya79@yandex.ru), доцент кафедры Информационные
ственных процессов [Текст] / Г.А. Мустафаев, Д.Г. Муста- системы в экономике
фаева, М.Г. Мустафаев // Организатор производства. - 2016. Марат Гусейнович Мустафаев (канд. техн. наук,
- Т.70. - №3. - С.62-70. dzhamilya79@yandex.ru), ассистент кафедры Электронные
приборы.
продукции, снижение издержек производства и повышение экономичности [1-5]. При этом существенными являются технический уровень производства, уровень организации производства и управления [6-10]. Путями повышения эффективности производственных процессов могут быть структура применяемых материалов и комплектующих, порядок разработки и проектирования продукции, изменение технологии изготовления продукции, системы контроля качества изготовления продукции, обслуживание и ремонт производственного оборудования [11, 12]. Все это позволяет повысить эффективность хозяйственной деятельности предприятия в целом.
Организация и надежность функционирования производственного процесса
В производственной деятельности предприятия важное место занимает организация надежной и безаварийной работы производственного оборудования, которая оказывает существенное влияние на производственный процесс и качество выпускаемых изделий. Выбор методов и форм организации производственного процесса [13-15] и обслуживания производственного оборудования существенно влияет на эффективность функционирования производственных процессов.
Для выявления возможных отказов и устранения дефектов производственного оборудования проводится FMEA-анализ (рис.1). При этом выявляются слабые места производственного процесса и принимаются меры по их устранению; составляется перечень возможных нарушений и исследуется
их влияние на функционирование других элементов, и всего производственного процесса в целом.
Для установления критических операций проводится анализ возможных опасностей, устанавливаются причины нарушения и вероятные их последствия.
При профилактической проверке оборудования возможными нарушениями являются: отсутствие ведения журнала учета и несвоевременная подача информации. Причиной таких нарушений является человеческий фактор. Возможными последствиями могут стать - несвоевременная постановка задачи и нарушение сроков проверки оборудования.
При проверке состояния оборудования возможным нарушением может быть не соответствие проверки оборудования регламенту, так как персонал недостаточно подготовленный, в следствии чего может произойти отказ оборудования.
При устранении дефектов возможны нарушения - отсутствие деталей в наличии и некачественное выполнение работы - по причине отсутствия анализа запасов и недостаточной подготовленности персонала. Последствиями таких нарушений являются нарушение сроков проверки оборудования и сокращение срока службы оборудования.
При сдаче оборудования в эксплуатацию возможным нарушением может быть несвоевременная сдача оборудования, причиной которого является устранение дополнительных дефектов. Вследствие чего произойдет несвоевременный ввод оборудования в эксплуатацию.
Начало
Формирование группы экспертов
1
Выявление возможных нарушений
1
Составление перечня возможных нарушений и причины отказов
Оценка критичности
Рис.1. Блок-схема алгоритма проведения FMEA-анализа производственного
оборудования
Методы повышения эффективности функционирования производственного процесса
Для расчета критичности операций можно использовать табличный метод, в основу которого положена бальная оценка частоты нарушений, вероятности выявления и последствий нарушений. В соответствии с методом FMEA каждый возможный вид нару-
шения для каждой операции оценивается по этим критериям (к¡) по 10-бальной шкале. Бальную оценку коэффициентов проводит экспертная группа.
Расчет критичности нарушения операции проводится по формуле:
3
Sl =П (1)
я=1
где Si - критичность нарушения 1-й операции;
kli - оценка вероятности нарушения 1-й операции;
k2i - оценка вероятности выявления нарушения г-й операции до его проявления;
k3i - оценка тяжести последствий нарушения г-й операции.
Критичность у'-й операции подсчитыва-ется на основе критичности /-ого нарушения операции с учетом ее значимости:
п
=£ 8А (2)
г=1
где Sj - критичностьу'-й операции,
к - весовой коэффициент значимости нарушений г-й операции.
Коэффициент значимости определяется экспертным путем, причем, ^ А = 1 •
Критичность ¿-ого подпроцесса подсчи-тывается на основе критичности у'-й операции с учетом ее значимости:
т
8 (3)
1=1
где St - критичность ¿-ого процесса;
ку - весовой коэффициент значимостиу'-й операции.
Коэффициент веса определяется аналогично: ^ А = 1 •
Выделение наиболее значимых операций осуществляется путем сравнения их критичности с предельным значением Sk (произведение средних оценок '
В ходе анализа устанавливают критичность операций, которая позволяет определить область оперативного вмешательства в
процесс обслуживания производственного оборудования. В результате разрабатываются направления воздействия на процесс, реализация которых приведет к повышению эффективности функционирования производственного процесса.
Повышение эффективности функционирования производственного процесса достигается также созданием экспертных систем (ЭС). ЭС состоит из следующих компонент: база знаний, эксперт, модуль знаний, модуль вывода, модуль решений, интерфейс и лицо, принимающее решение (ЛПР). Экспертные системы позволяют сохранить уникальный опыт профессионалов.
Факторами повышения эффективности результатов взаимодействия ЛПР и экспертной системы являются степень информированности ЛПР; участие ЛПР в реализации решений; компетентность, опыт и ответственность ЛПР; качество решений; эффективность осуществления решений; эффективность управленческих решений.
Модели организации, планирования и выбора решений
Основу экспертной системы составляет база знаний (рис. 2), в состав которой входят модели учета данных о надежности оборудования, производственной программе; ресурсах службы обслуживания; расчета экономических показателей; выбора решений; организации и выполнения диагностических работ; планирования профилактических работ; организации и проведения обслуживания оборудования.
модели опгянизаттии и в Модель определения диагностик и их сроков ыполне ния диагностических паг Модель составления графика диагностирования
Модель плана проверок неисправностей
Модель учета данных: о надежности оборудования в процессе эксплуатации, производственной программе
м
Модели поиска информации в базах )-<— данных
Модели выбора решений
Модель обработки статистических данных
Модель подбора аналитических зависимостей типа
у=Л*)
У У Модели определения сроков профилактических раб
Модель вероятностной оценки показателей надежности оборудования
Модель определения оптимальных межремонтных периодов
от
Модель прогнозирования сроков профилактических работ по техническому состоянию
Модель выбора на проведение обслуживания оборудования на основе экспертного оценивания
Модель определения количества запасных частей
Рис.2. Состав базы знаний экспертной системы обслуживания оборудования
При формализации процесса поиска решений используют топологические схемы (графы) в виде дерева событий (рис. 3), которое дает представление о состоянии объекта, альтернативных путях протекания процесса (Рз, Зз, ^ - заданные значения).
Эффективность производства также обеспечивается организацией системы об-
служивания оборудования, которая включает следующие этапы: обслуживание при использовании, обслуживание по регламенту, обслуживание по техническому состоянию, обслуживание с периодическим контролем, обслуживание с непрерывным контролем.
V - объем работ по обслуживанию, Р - вероятность безотказной работы оборудования, З - затраты, 1 - время простоя оборудования
Рис. 3. Дерево событий, отражающее состояния процесса
Повышение эффективности системы организации обслуживания оборудования возможно на основе создания экспертной системы организации обслуживания производственного оборудования, которая включает:
- классификацию проблемных ситуаций;
- определение цели и стратегий ее достижения;
- определение множества моделей решения проблемной ситуации с учетом критериев;
- формирование множества решений, полученных с помощью моделей поиска решений;
- определение критериев выбора решений;
- выбор и принятие решений;
- оценку результатов реализации принятого решения;
- трассировку решений, наблюдение за ходом рассуждений экспертной системы при поиске и выборе решений;
- обеспечение диалога между экспертной системой и ЛПР для получения информации для поиска и принятия решений;
- корректировку базы знаний.
Полученные результаты
Если в ходе выполнения задачи или функции возникает проблемная ситуация, требующая решения, то с учетом условий, при которых возникла ситуация, модуль классификации, используя сведения из базы знаний, определяет класс, к которому относится сложившаяся ситуация. Далее формируется цель, которую необходимо достичь для нахождения выхода из проблемной ситуации, выбирается оценочная функция достижения цели и условие ее достижения. На основании критериев достижения цели экспертная система формирует правило выбора решений. Затем происходит выбор решения из множества, которое предоставляется ЛПР в качестве оптимального. ЛПР либо принимает полученное решение, либо выбирает другое, которое кажется ему более подходя-
щим при данных условиях. При этом ЛПР вносит изменения в стратегии и правила, расположенные в базе знаний. Далее выполняется корректировка базы. В процессе поиска и выбора решений происходит общение экспертной системы и ЛПР с целью получения информации необходимой для поиска и принятия решений, данные сопоставляются с ожидаемыми результатами, если они расходятся, то совершается корректировка базы знаний.
Заключение
Организация системы обслуживания производственного оборудования позволяет сократить затраты на обслуживание оборудования, повысить готовность оборудования к работе. Это достигаются как за счет факторов увеличения точности и достоверности планирования, а также за счет учета и сокращения простоев оборудования. Повышение эффективности производства обеспечивается оптимальным ходом производственного процесса. Такой подход позволяет в целом улучшить организацию производства и повысить качество выпускаемых изделий.
Библиографический список
1. Организация производства и управление предприятием [Текст]: учебник / О.Г. Туровец, В.Б. Родионов, М.И. Бухалков и др.; под ред. О.Г. Туровца. - 2-е изд. - М.: ИНФРА-М, 2005. - 544с.
2. Туровец, О.Г. Организация производства на предприятии [Текст]: учеб. пособие. / О.Г. Туровец, В.Н. Родионова. - М.: ИНФРА-М, 2005. - 127с.
3. Фатхутдинов, Р.А. Организация производства [Текст]: учебник. / Р.А. Фатхутдинов. - М.: ИНФРА-М, 2007. - 544с.
4. Lee S., Ahn H. Assessment of process improvement from organizational change / S. Lee, H. Ahn // Information & Management. -2008. - v.45. - №5. - P. 270-280.
5. Smith M. Business process design: Correlates of success and failure / M. Smith // The Quality Management Journal. - 2003. - 10(2). -P. 38-49.
6. Mokler R.J. Strategic Management: An Integrative Context-Specific Process. / R.J. Mokler. - Harrisburg-London, 1992.
7. Dahlman C.J., Ross-Larson В., Westphal L.E. Managing Technological Development: Lessons from the Newly Industrialising Countries / C.J. Dahlman, В. Ross-Larson, L.E. Westphal // World Development. - 1987. - Vol. 15. - №6. - P. 759-775.
8. Scott W.R. Organizations, Rational, Natural and Open Systems / W.R. Scott. - N.Y.: Prentice Hall, 1998.
9. Williamson O.E. Employee ownership and internal governance: A perspective. / O.E. Williamson // Journal of Economic Behavior & Organization. - Elsevier. - 1985. - vol. 6(3). -P. 243-245.
10. Lupak R.L. Economic substantiation of strategic management of company competitiveness / R.L. Lupak // Biznes inform. - 2013. -№4. - P. 320-325.
11. Jamison D., Jansen C. Technology Transfer and Economic Growth / D. Jamison, C. Jansen // Journal of Association of University Technology Managers. - 2000. - Vol. XII. - P. 1134-1148.
12. Harrington H.J. Performance improvement: the rise and fall of reengineering / H.J. Harrington // The TQM Magazine. - 1998. -v.10. - №2. - P. 69-71.
13. Мустафаев, Г.А. Повышение эффективности функционирования и совершенствования управления производственными процессами [Текст] / Г.А. Мустафаев, М.Г. Мустафаев // Организатор производства. -2013. - Т. 56. - № 1. - С. 90-93.
14. Мустафаев, Г.А. Методологические аспекты организации и управления производственным процессом на предприятии [Текст] / Г.А. Мустафаев, Д.Г. Мустафаева, М.Г. Мустафаев // Организатор производства. - 2014. - Т. 60. - № 1. - С. 9-14.
15. Мустафаев Г.А. Формирование эффективной системы организации и управления производственным процессом [Текст] / Г.А. Мустафаев, М.Г. Мустафаев // Автоматизация. Современные технологии. - 2013. -№ 1. - С. 40-42.
Поступила в редакцию - 19 июля 2016 г.
Принята в печать - 29 сентября 2016 г.
METHODOLOGICAL ASPECTS OF ORGANIZATION AND INCREASING THE EFFICIENCY OF INDUSTRIAL PROCESSES
G-А. Мustafaev, D.G.Mustafaeva, М-G. Мustafaev
The North Caucasus Mining and Metals Institute (State Technological University)
44, Nikolaeva St., Vladikavkaz, The Republic of North Ossetia - Alaniya, 362021
Abstract
The paper addresses the methodological approaches to organization and increasing the efficiency of industrial processes during product manufacture. In production activity of an enterprise, the organization of reliable and accident-free operation of industrial equipment has a significant impact on the industrial process and the quality of output products. The choice of methods and forms of organizing the industrial equipment maintenance impacts the efficiency of the entire production process. The FMEA analysis and creation of expert systems are designated for detection of possible malfunctions, defects and shortcomings of industrial equipment and its smooth operation in the production process, taking action for their elimination, compiling the list of possible malfunctions and their impact upon operation of other elements and implementation of the industrial process as a whole. The urgency of operations, defining the area of prompt intervention in the process of industrial equipment servicing, is determined in tabular manner, on the basis of point-score assessment of the frequency of malfunctions and the probability of their detection and consequences. In formalizing the process of solution finding, the topological schemes are used, which are represented as event trees, giving the idea of the state of an object and the alternative ways of the process flow. The article describes the factors of increasing the efficiency of interaction between a decision-maker and an expert system, the scheme of organizing the industrial equipment maintenance system and the composition of the knowledge base for the expert system of equipment servicing. The organization of the industrial equipment maintenance system helps to reduce cost and increase the preparedness of equipment for work through growing accuracy and reliability of planning, as well as through reduction of equipment downtime. It ensures the production efficiency and the optimal course of the industrial process, improving the quality of output products
^y words: organization, efficiency, process, equipment, quality, method, operation, factor, analysis, model, solution
For citing:
Mustafaev, G.A., Mustafaeva, D.G. , Mustafaev, M.G. (2016). Metodologicheskie aspekty or-ganizacii i povysheniya ehffektivnosti funkcionirovaniya proizvodstvennyh processov [Tekst] [Methodological aspects of organization and increasing the efficiency of industrial processes [Text]]. Organizator proizvodstva [Organizer of Production], 3, 70, 62-70.
On authors:
Gusein Abakarovich Mustafaev (Doctor of Technical Science, dzhamilya79 @yandex.ru), Professor of the Chair of Electronic Devices.
Dzhamila Guseinovna Mustafaeva (Candidate of Technical Science, dzhami-lya79@yandex.ru), Assistant Professor of the Chair of Information Systems in Economics.
Маrat Guseinovich Mustafaev (Candidate of Technical Science, dzhamilya79@yandex.ru), assistant of the Chair of Electronic Devices.
References
1. Turovets, O.G., Rodionov, V.B., Bukhalkov, M.I. (2005). Organizacija proizvodstva i uprav-lenie predprijatiem [Tekst]: uchebnik [Production organization and business management [Text]: a textbook]. 2nd edition. Moscow: INFRA-M, 544.
2. Turovets, O.G. Rodionova, V.N. (2005). Organizacija proizvodstva na predprijatii [Tekst]: ucheb. posobie [Production organization at enterprises [Text]: a training manual]. Moscow: INFRA-M, 127.
3. Fatkhutdinov, R.A. (2007). Organizacija proizvodstva [Tekst]: uchebnik [Production organization [Text]: a textbook]. Moscow: INFRA-M, 544 p.
4. Lee, S., Ahn H. (2008). Assessment of process improvement from organizational change / S. Lee, H. Ahn // Information & Management.45, №5, 270-280.
5. Smith M. (2003). Business process design: Cor-relates of success and failure / M. Smith // The Quality Management Journal. 2, 10, 38-49.
6. Mokler, R.J. (1992). Strategic Management: An Integrative Context-Specific Process. / R.J. Mokler. - Harrisburg-London.
7. Dahlman, C.J., Ross-Larson B., Westphal L.E. (1987). Managing Technological Development: Lessons from the Newly Industrialising Countries / C.J. Dahlman, B. Ross-Larson, L.E. Westphal // World Development. 15, 6, 759-775.
8. Scott, W.R. (1998). Organizations, Rational, Natural and Open Systems / W.R. Scott. -N.Y.: Prentice Hall.
9. Williamson, O.E. (1985). Employee ownership and internal governance: A perspective. / O.E. Williamson // Journal of Economic Behavior & Organization. Elsevier. 3, 6, 243-245.
10. Lupak, R.L. (2013). Economic substantiation of strategic management of company competitiveness / R.L. Lupak // Biznes inform. 4, 320-325.
11. Jamison, D., Jansen C. (2000). Technology Transfer and Economic Growth / D. Jamison, C. Jansen // Journal of Association of University Technology Managers. XII, 1134-1148.
12. Harrington, H.J. (1998). Performance improve-ment: the rise and fall of reengineering / H.J. Harrington // The TQM Magazine. 10, 2, 69-71.
13. Mustafaev, G. A., Mustafaev, M.G. (2013). Povyshenie jeffektivnosti funkcionirovanija i sovershenstvovanija upravlenija proizvodstvennymi processami [Tekst] [Increase of efficiency of functioning and improvement of industrial process control [Text]]. Organizator proizvodstva [Organizer of Production], 1, 56, 90-93.
14. Mustafaev, G. A., Mustafaev, D.G., Mustafaev, M.G. (2014). Metodologicheskie aspekty organizacii i upravlenija proizvodstvennym processom na predprijatii [Tekst] [Methodological aspects of organization and management of productive process of the enterprise [Text]]. Organizator proizvodstva [Organizer of Production], 1, 60, 9-14.
15. Mustafaev, G. A., Mustafayev, M. G. (2013). Formirovanie jeffektivnoj sistemy organizacii i upravlenija proizvodstvennym processom [Tekst] [Formation of effective system of organizing and managing production process [Text]]. Avtomatizacija. Sovremennye tehnologii [Automation system automation. Modern technology], 1, 40-42.
