CC BY
2
УПРАВЛЕНИЕ КА ЧЕСТВОМ ПРОДУКЦИИ. СТАНДАРТИЗАЦИЯ. ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА
УДК 005.6
DOI: 10.24412/2071-6168-2024-8-39-40
ОБЗОР ИНСТРУМЕНТОВ ПРОЦЕССНОГО УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ НОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОЙ ПРОДУКЦИИ НА ПРИМЕРЕ ВЕДУЩИХ
АВТОПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ
В.Н. Козловский, И.А. Беляева, О.И. Антипова, А.В. Гусев
В работе представлены результаты обзора процессных инструментов управления качеством при проектировании новых конструкций машиностроительной продукции на примере ведущих автопроизводителей..
Ключевые слова: конкурентоспособность, качество, проектирование, машиностроительная продукция.
Современная автомобильная промышленность, представляет собой одну из наиболее инновационных отраслей. Зеленая повестка затронула производство автомобильной техники одну из первых, не говоря уже о том что в свое время, так сказать на заре формирования конструкций автомобилей и автомобильного производства, был период, когда автотехника на электрической тяге конкурировала с традиционными конструкциями имеющими в составе двигатель внутреннего сгорания [1 - 3].
Сегодняшний подъем в развитии электромобилей (ЭМБ) и автомобилей с комбинированными энергоустановками (АКЭУ) - не случаен. Произошли тектонические изменения в конструкции современных автомобилей [4, 5]. Традиционное видение автомобильной техники с приводом от двигателя внутреннего сгорания изменилось в сторону электропривода управляемого сложными электротехническими и электронными комплексами и системами. Развитие материаловедения в области создания аккумуляторных батарей с большим запасом электроэнергии, полупроводников для высокоэффективных систем управления обеспечило возможности для проектирования и производства автомобильной техники основанной на электротехнологиях в массовом масштабе, с конкурентными по отношению к традиционным конструкциям техническим параметрами [6 - 8].
При всем при этом, вопросы менеджмента процессов, продуктов и услуг должны изменяться синхронно и обладать симметричностью вызовам, несущим развитие электротехнологий. Иными словами специфика проектирования, производства и эксплуатации ЭМБ и АКЭУ, кроме конструкторских, производственных, сервисных решений, должна выражаться в системных инструментах управления обеспечивающих высокое качество продукции и услуг
[9 - 11].
Исходя из вышеизложенного, считаем, что в настоящее время, требуется достаточно хорошо формализованный комплекс системных научно-технических инструментов управления качеством при создании новых конструкций автомобилей основанных на электротехнологиях. Именно поэтому необходимы исследования в области науки и складывающейся в настоящее время довольно обширной практики проектирования, производства и эксплуатации новых конструкций автотранспортных средств в которых ключевым компонентом являются электротехнические комплексы и системы [12 - 14].
С другой стороны, автомобильная промышленность всегда являлась «законодателем мод» в области нормативных требований и стандартизации продукции для многих связанных отраслей, таких как металлургия, электротехника и электроника, химия и пр. Выступая в роли заказчика комплектующих изделий автосборочные предприятия, диктуют требования к качеству продукции своих поставщиков, выстраивая при этом своеобразную вертикаль влияния на многие предприятиях самых разных отраслей промышленности.
Таким образом, разрабатывая системные инструменты менеджмента, при создании автомобилей новых конструкций, соответствующие перспективные требования перетекают из автосборочных производств в производства автомобильных компонентов. Также, нужно отметить и то, что при проектировании и производстве ЭМБ и АКЭУ возникает новый кластер производств обеспечивающих компонентами электротехники и электроники предприятия автомобильной промышленности.
Итак, проблема разработки и реализации инструментов менеджмента качества ЭМБ и АКЭУ является актуальной. Для ее решения необходимо выделить основные задачи:
провести комплексный анализ менеджмента процессов проектирования новых автомобилей ведущих автопроизводителей;
выделить критические аспекты процессов проектирования нуждающихся в развитии с позиции перехода конструкций автомобилей с ДВС на ЭМБ и АКЭУ
разработать концепцию менеджмента качества проектирования ЭМБ и АКЭУ
разработать комплекс научно-технических инструментов составляющих концепцию менеджмента качества проектирования ЭМБ и АКЭУ
провести комплексную апробацию разработанной методологии менеджмента проектирования ЭМБ и АКЭУ с внедрением основного инструментария в устойчивую практику автосборочного производства.
39
Для решения первой задачи обратимся к действующим международным стандартам определяющим рассматриваемый процесс, а также обратимся к опыту ведущих отечественных и международных автомобильный корпораций. Итак, в соответствии с действующим в настоящее время стандартом ГОСТ Р ИСО 9001 - 2015 «Системы менеджмента качества. Требования». Требования к проектированию и разработке продукции представлены в разделе 8.3 и включают основные параметры работы организации в области разработки новой продукции: организация должна разработать, внедрить и поддерживать процесс проектирования и разработки. подходящий для обеспечения последующего производства продукции или предоставления услуги; при определении этапов и средств управления проектированием и разработкой организация должна рассматривав характер, продолжительность и сложность работ по проектированию и разработке, требуемые стадии процесса, включая проведение применимых анализов проектирования и разработки, требуемые действия в отношении верификации и валидации проектирования и разработки, обязанности, ответственность и полномочия в области проектирования и разработки, внутренние и внешние ресурсы, необходимые для проектирования и разработки продукции и услуг, необходимость в управлении взаимодействиями между лицами, участвующими в процессе проектирования и разработки, необходимость вовлечения потребителей и пользователей в процесс проектирования и разработки, требования для последующего производства продукции и услуг, уровень управления процессом проектирования и разработки, ожидаемый потребителями и другими соответствующими заинтересованными сторонами, документированную информацию, необходимую для демонстрации выполнения требований к проектированию и разработке. В международном отраслевом стандарте IATF 16949, процесс разработки продукции включает пункты связанные с обеспечением конфиденциальности, специальных характеристик, установленных потребителем, возможностью изготовления продукции организацией, многофункционального подхода, программы испытаний опытного образца, процесса одобрения продукции, развития системы менеджмента качества поставщиков, рабочих инструкций, верификации наладок, анализа измерительных систем и требований к лабораториям.
Другим базовым стандартом процесса проектирования новой продукции является ГОСТ Р ИСО 100062019 «Руководящие указания по менеджменту качества в проектах». В разделе 4.4. стандарта установлены требования к плану качества проекта: «Систему менеджмента качества проекта следует документировать, поддерживать и включать ее или ссылку на нее в план качества проекта. В плане качества следует определить действия и ресурсы, необходимые для достижения целей проекта в области качества. В план менеджмента проекта следует включать план качества или ссылку на него. При определении и разработке плана качества инициирующим и проектным организациям следует применять риск-ориентированное мышление в отношении процессов системы менеджмента качества, задействованных в достижении целей проекта. В процессах планирования и вспомогательных процессах, а также в процессах, связанных с рисками проекта, следует учитывать риски и возможности. В договорных ситуациях клиент может устанавливать требования к плану качества. Не следует этими требованиями ограничивать объем плана качества, используемого проектной организацией.
Переходим к рассмотрению международного опыта организации процесса проектирования новых автомобилей. На рисунке 1 представлена обобщенная схема отражающая традиционный международный опыт организации процесса проектирования новых автомобилей, а также новую структуру организации рассматриваемого процесса.
Прэцесс разработки продукции: организация инжиниринга
Старая организация Новая организация
... согласно типам продуктов ■■ согласно модульной структуре
Проектирование 1 1 Проектирован*«
|
1 1 1 1 _____, 1 1 1 1_
Электрика* электроника Шасси Двигатели Сапэи/эсстерьер кузова
Сетевая архитектура Передний ноет Однорядный/ V-обрахыи дат, Коалиционер Система дверей
Инфотетиент Задний мост Трансмиссия Внутренне элементы Система крыши
Электросеть Тормозная система Система охлаждения Система ремней безопасности Система капота
Кузовная электроника Рулевая система Электроника Воздушная подушка >Ахта*ньн? компоненты
Энергосистемы Педальная система Выхлопная система Сиденья
Сист. поддервом водителя Топливная система Гибридная »«тема Системы безопасности
Освещение н обзор Система 5СЙ
Комбинация инструментов Управляемые задов*
Рис. 1. Традиционная и новая система организации процесса проектирования новых автомобилей в международной практике автомобильного производства
Анализ данных представленных на рисунке 1 показывает, что при реализации традиционной модели, процесс проектирования организуется согласно типам продуктов, таким образом для каждой модели реализуется собственный цикл разработки основных систем и компонентов. В отличие от традиционного проектирования, новая схема организации процесса обеспечивает максимальную унификацию разработки систем и компонентов вне зависимости от типа продукта. Также следует обратить внимание на применение инструментов синхронизации проектирования различных систем в соответствии с параллельными принципами течения процессов.
Как видно из данных рисунка 1, в настоящее время наблюдается интенсификация процесса проектирования и соответствующих видов деятельности на ведущих автосборочных предприятиях мира. Такая интенсификация обеспечивает разработку основных систем автомобиля по всей линейке перспективных моделей с максимальной унификацией и применением результатов разработки на автомобилях разных моделей. Скорее всего в дальнейшем, с
учетом развития ЭМБ и АКЭУ унифицированные решения будут проходить стадии отраслевой стандартизации с применением таких решений уже не только в рамках моделей продукции одной корпорации но и на отраслевом уровне.
Организация процессов проектирования принятая в отечественном автомобилестроении имеет своим истоком лучшие международные практики. Модернизация процессов проектирования новой продукции у наших лидеров отрасли прошла буквально в последние 10 - 15 лет и в целом соответствует современному состоянию вопроса. На рисунке 2 представлена графическая схема отражающая логику процесса разработки продукции принятая на на крупнейшем предприятии выпускающем легковые автомобили. Принятая схема подчиняется корпоративному стандарту СТП «Система разработки продукции». Также важным нормативным документов определяющим требования к процессу проектирования новой продукции является СТП «Принятие бизнес-решений в главных контрольных точках проектов».
■НО МНС * «марм
Рис. 2. Графическая структура отражающая логику процесса проектирования новых автомобилей
В соответствии с общими принципами организации процесса проектирования высшее руководство автосборочного предприятия несёт ответственность за: инициирование и реализацию проекта, своевременное и достаточное обеспечение ресурсами проекта и координацию ресурсов между проектами, анализ проекта в главных контрольных точках, принятие решений о последующей деятельности, остановке или закрытию проекта. Также высшее руководство несёт ответственность за назначение директора проекта, делегирование ответственности, полномочий и обеспечение благоприятных условий достижения целей проекта.
Руководители подразделений автосборочного предприятия, регулярно участвующие в деятельности по проектам, должны организовать в области своей ответственности разработку новых и (или) переработку действующих нормативных документов с целью выполнения требований стандартов проектирования. Они несут ответственность за делегирование ответственности и полномочий специалистам и служащим своих подразделений для выполнения задач проекта.
Определение целей проекта. Система целей проекта направлена на поддержание установленных сроков разработки продукта в рамках выделенных ресурсов, с заданным уровнем качества и обеспечивается параллельными действиями участников проекта по соответствующим направлениям деятельности. Проектная команда разрабатывает графики проекта, содержащие информацию по целям и срокам их достижения. Для этого цели проекта представляют в виде последовательности контрольных точек, ключевых событий и задач, распределённых во времени и идентифицированных в отношении направлений и видов деятельности.
Стадии, этапы и главные контрольные точки проекта. Стандарт устанавливает следующие стадии разработки проекта: требования потребителей; концептирование; проектирование; разработка; приемка; запуск; подъем и стабилизация, удовлетворение потребителей. Для обеспечения управляемости проекта, стадии разделяют на этапы. Каждый этап завершается главной контрольной точкой. Главные контрольные точки универсальны для всех проектов и служат координатами, в которых планируются дополнительные контрольные точки, ключевые события и задачи для каждого проекта. Они являются инструментом высшего руководства в оценке статуса целей проекта по качеству, затратам, срокам и потребительским свойствам и служат средством принятия управляющих решений, направленных на продвижение проекта (рисунок 3).
Соответствующий текущий опыт крупнейшего производителя грузовых автомобилей в области организации процесса проектирования новых автомобилей отражен в виде графической структуры на рисунке 4. Представленная на рисунке 4 схема, а также соответствующие схемы на рисунке 2 и 3 имеют четкие связи. Ряд контрольных
точек графической модели концепции проектирования производителя легковых автомобилей, укладываются в «ворота качества» схемы представленной на рисунке 4. Получается, что обе модели проектирования используемые лидерами отечественного автомобилестроения во многом схожи. Это позволяет проводить совместное исследование, обобщение и систематизацию текущего опыта организации процесса проектирования новых автомобилей отечественных марок.
Концепция Контракт
Определение Выбор путей Запуск
намерений реализации Предконтрэкт оснастки
Начала
сборки Коммерческий пилотов старт
Одобрение старта Запуск производства
основной Начало сборки Начало линии предсерии продаж
Оценха
достижения Жизненный целей Ч*1"1
Одобрение проекта в главных кон ¡рольных точках со стороны высшего руководства означает достижение соответствующих целей проекта и инициирование продолжения проема
<Ч,Г> — Одобрение проекта в дополнительных контрольных точках со стороны директора проекта означает согласование полученного результата
с заказчиком, одобрение статуса целей по всем вспомогательный проектам и получение разрешения для защиты проекта в главной контрольной точке
<8>-<8>
Анализ 1ребований потребителей возможностей организации
Предложение по сценариям
Согласование маркетинговых цепей и целей по качеству
<8>-
<6>-
Согласование твхнтвеких цепей
Согласование экономически* цепей
Замораживание разработки ДЦК
<8>-
_ Замораживание разработки продукта и процессов
Замораживание изменений по результатам оценки - восприятия продукции потребителем
Валидация продукта процессов
<в>-
Замораживание подготовки производства к старту
_ бзпидяция ютонности производства логистики к старту
_ Валидация ююеноаи продаж сервиса
Анализ удовлетворенности потребителей, Валвдация установившегося производства
Рис. 3. Графическая схема определения синхронизации стадий, главныьх и дополнительным контрольных точек проекта
Бизнес-процессы и статусы процесса разработки
Фиксирование технологической доммшри
Сертификация продукции Акт гоганости'произаодствз Финальный бизнес-план
Вывод г|род*»тз
Заключение ТЦ _ Вывод на твердый носитель V Утверждение Извещения н КД ГК Щ^Н Согласование извещения н КД с ВП к Ц ^Л Оформление утвержденного Извещения с КД Щ^Ц
Я Выдача утвержденного ■ извещения н КД в ТЦ 1 Выдача утвержденного 1 извещения н КД на заводы
Статус ревизии изделия
Присвоение статуса
^^ РАЗРАБОТКА Наличие этого статуса указывает, что данная ревизия изделия находится на стадии проектирования и согласования в НТЦ. Присваивается НТЦ в процессе «Начало разработки». Действует при согласовании в НТЦ.
^^ СОГЛАСОВАНИЕ Этот статус имеет ревизия изделия, направляемая в ТЦ подразделения ОАО «КАМАЗ», поставщикам, для согласования на технологичность. Присваивается НТЦ при завершении процесса «Согласование извещений иКДвНТЦ». Действует при согласовании ревизии изделия на технологичность.
УТВЕРЖДЕНИЕ Этот статус имеет ревизия изделия, ожидающая принятия решения -указания о внедрении. Присваивается ТЦ. Действует до принятия решения.
Этот статус указывает, что по данной ревизия изделия принято решение о проведении технологической подготовки производства. Присваивается ТЦ припринятии решения о началеТПП. Действует до срока окончания ТПП.
^^ ПРОИЗВОДСТВО Наличие этого статуса указывает, что по данной ревизии изделия принято решение о производстве изделий. Присваивается ТЦ припринятии решения о производстве изделия.
Рис. 4. Графическая структура организации процесса проектирования новыгх автомобилей
Процесс анализа, обобщения и систематизации опыта отечественных предприятий в области проектирования новой продукции, в связи с вышеизложенным, будем проводить на основе графических моделей и стандартов используемых ведущим в нашей стране производителем легковых автомобилей.
Главные контрольные точки проекта обозначают заглавной буквой «В» с числовым индексом от 0 до 12 (В0, В1...В12). Кроме главных контрольных точек, графики проекта содержат дополнительные контрольные точки для принятия директором проекта управляющих решений, направленных на реализацию ключевых событий и замо-
раживание достигнутого уровня развития проекта с учётом выявленных рисков и проблем. Дополнительные контрольные точки обозначают русской заглавной буквой «М» с числовым индексом (М0, М1.. .М12).
Список литературы
1. Козловский, В.Н. Концепция методологии комплексной программы улучшений / В.Н. Козловский, Д.И. Благовещенский, Д.В. Айдаров, Д.И. Панюков, Р.Д. Фарисов // Стандарты и качество. 2022. № 7. С. 36-42.
2. Panyukov, D. Development and research FMEA expert team model / D. Panyukov, V. Kozlovsky, Y. Klochkov // International Journal of Reliability, Quality and Safety Engineering. 2020. Т. 27. № 5. С. 2040015.
3. Дебелов В.В. Моделирование электронной системы регулирования скорости движения легкового автомобиля в режимах поддержания и ограничения скорости / В.В. Дебелов, В.В. Иванов, В.Н. Козловский, В.И. Строганов // Электроника и электрооборудование транспорта. 2013. № 6. С. 2-7.
4. Строганов, В.И. Математическое моделирование основных процессов электромобилей и автомобилей с комбинированной силовой установкой / В.И. Строганов, В.Н. Козловский, А.Г. Сорокин, Л.Х. Мифтахова // Вестник Казанского технологического университета. 2014. Т. 17. № 7. С. 129-132.
5. Панюков, Д.И. Новое руководство по FMEA: структурный анализ процессов / Д.И. Панюков, В.Н. Козловский, Д.В. Айдаров // Методы менеджмента качества. 2020. № 10. С. 36-42.
6. Панюков Д.И. Формирование эффективной FMEA-команды / Д.И. Панюков, В.Н. Козловский, С.А. Шанин // Стандарты и качество. 2017. № 7. С. 68-72.
7. Козловский, В.Н. Стратегическое планирование конкурентоспособности с точки зрения качества / В.Н. Козловский, С.А. Шанин, Д.И.Панюков // Стандарты и качество. 2017. № 3. С. 76-80.
8. Козловский, В.Н. Моделирование электронной системы vvt управления двигателем легкового автомобиля / В.Н. Козловский, В.В. Дебелов, М.А. Пьянов // Электроника и электрооборудование транспорта. 2014. № 4. С. 5-12.
9. Дебелов, В.В/ Электронная система управления автомобиля "start-stop" / В.В. Дебелов, В.Н. Козловский, В.Е. Ютт // Электроника и электрооборудование транспорта. 2014. № 2. С. 6-9.
10. Kozlovsky, V.N. Calculation and statistical experiment on the monte carlo method when assessing the stability of the technical characteristics of the automobile generator set in mass production / V.N. Kozlovsky, V.E. Lysov, V.V. Ermakov, D.V. Antipov, D.F. Skripnuk // В сборнике: Proceedings of the 2019 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering, ElConRus 2019. 2019. С. 565-568.
11. Kozlovskiy, V. System of customer satisfaction monitoring by new cars in view of perceived quality / V. Ko-zlovskiy, D. Aydarov // Quality - Access to Success. 2017. Т. 18. № 161. С. 54-58.
12. Николаев, П.А. Многофакторная оценка влияния дорожной обстановки на помехоустойчивость бортового электротехнического комплекса автомобилей / П.А. Николаев, В.Н. Козловский, А.С. Подгорний, А.С. Сак-сонов // Электроника и электрооборудование транспорта. 2022. № 1. С. 36-41.
13. Козловский, В.Н. Цифровизация и проблемы трудовых коллективов: роли и ответственность / В.Н. Козловский, Д.И. Благовещенский, Д.И. Панюков, Р.Р. Гафаров // Стандарты и качество. 2022. № 1. С. 94-98.
14. Николаев, П.А. Оценка соответствия автомобилей требованиям помехоустойчивости к внешним электромагнитным воздействиям / П.А. Николаев, В.Н. Козловский, А.С. Подгорний // Грузовик. 2017. № 10. С. 44-48.
Козловский Владимир Николаевич, д-р техн. наук, профессор, заведующий кафедрой, [email protected]. Россия, Самара, Самарский государственный технический университет,
Беляева Ирина Александровна, канд. техн. наук, доцент, научный сотрудник, toe_fp@samgtu. ru, Россия, Самара, Самарский государственный технический университет,
Антипова Ольга Игоревна, канд. техн. наук, доцент, OlechkaNE@bk. ru, Россия, Самара, Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева,
Гусев Алексей Викторович, аспирант, gusevav@aviacor. ru, Россия, Самара, Самарский государственный технический университет
REVIEW OF PROCESS QUALITY MANAGEMENT TOOLS IN THE DESIGN OF NEW DESIGNS OF ENGINEERING PRODUCTS USING THE EXAMPLE OF LEADING AUTO MANUFACTURERS
V.N. Kozlovsky, I.A. Belyaeva, O. I. Antipova, A. V. Gusev
The paper presents the results of a review ofprocess tools for quality management in the design of new designs of engineering products using the example of leading automakers.
Key words: competitiveness, quality, design, engineering products.
Kozlovsky Vladimir Nikolaevich, doctor of technical sciences, professor, head of the department, [email protected], Russia, Samara, Samara State Technical University,
Belyaeva Irina Alexandrovna, candidate of technical sciences, docent, toe_fp@samgtu. ru, Russia, Samara, Samara State Technical University,
Antipova Olga Igorevna, candidate of technical sciences, docent, [email protected], Russia, Samara, Samara National Research University named after S.P. Korolev,
Gusev Alexey Viktorovich, postgraduate, [email protected], Russia, Samara, Samara State Technical University
