Оценка результативности метрологического обеспечения производства автокомпонентов Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

СТАНДАРТИЗАЦИЯ, СЕРТИФИКАЦИЯ И УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ

УДК 658. 652; 621. 79 Мезин ИЮ., Яковлева Е.С.

ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТИВНОСТИ МЕТРОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВА АВТОКОМПОНЕНТОВ

Любое современное производство независимо от его специфики неразрывно связано с измерениями, которым подвергаются как режимы технологических процессов, так и параметры заготовок и готовой продукции. По результатам выполненных измерений обычно делаются выводы о состоянии исследуемых объектов и соответствии их заданным требованиям. За обеспечение необходимого качества измерений, в общем случае, ответственность несет метрологическая служба предприятия, поскольку любое измерение входит в комплекс работ по метрологическому обеспечению производства.

Международный стандарт ИСО 9001:2008 регламентирует управление контрольным и измерительным оборудованием. Согласно разделу 7.6 ИСО 9001:2008 организация должна определить, какие виды мониторинга и измерений будут осуществляться, а также соответствующее контрольное и измерительное оборудование, необходимое для предоставления доказательств соответствия продукции установленным требованиям [1]. Поскольку управление средствами измерений является одной из важных составляющих процесса производства продукции и одним из элементов системы менеджмента качества, то перед предприятиями встает задача периодической оценки результативности метрологического обеспечения своего производства.

В связи с тем, что понятие «метрологическое обеспечение» включает в себя комплекс необходимых про-

цедур и действий по управлению средствами измерений и мониторинга, то представляется целесообразным введение специального показателя, с помощью которого можно оценить результативность выполнения требований раздела 7.6 стандарта ИСО 9001:2008. В представленной работе предложен подход к оценке результативности метрологического обеспечения процесса производства автокомпонентов с помощью комплексного показателя и показан вариант его применения на примере малогабаритных корпус ных изделий, получаемых методами листовой и горячей объемной штамповки, используемых в машиностроительной и автомобильной отраслях промышленности.

Для наглядного представления степени взаимодействия свойств и взаимосвязи групповых и единичных параметров, составляющих комплексный показатель результативности метрологического обеспечения, используется граф-модель, разработанная для процессов производства малогабаритных корпусных изделий. Указанная граф-модель представлена на рис. 1.

Предлагаемый показатель «Результативность метрологического обеспечения», обозначенный на рис. 1 как Е, является комплексным, поскольку включает в себя множество групповых и единичных параметров, характеризующих составляющие элементы метрологического обеспечения. В качестве групповых параметров оценки результативности целесообразно использовать следующие:

Комплексный показатель результативности

Групповые

показатели

Единичные показатели

Рис. 1. Граф-модель зависимости комплексного показателя оценки результативности метрологического обеспечения от групповых и единичных показателей:

Е - комплексный показатель результативности метрологического обеспечения; Еі,..., Еп- групповые показатели оценки результативности метрологического обеспечения; еп, ..., епт -единичные показатели оценки результативности метрологического обеспечения

1. Анализ измерительных систем (Е1).

Системы менеджмента качества в автомобильной

промышленности сертифицируются на соответствие ИСО/ТУ 16949:2002. Данные технические условия регламентируют выполнение MS A (measurement system analysis) - анализа измерительных систем. Под измерительной системой, в контексте указанных документов, понимается совокупность всех факторов, влияющих на результат измерения, в том числе: контрольно-измерительное оборудование, методика проведения измерений, персонал, программное обеспечение. Целью анализа измерительной системы является выявление источников изменчивости, влияющих на результаты работы системы, позволяющее количественно оценить и понять ограничения конкретных измерительных систем [2].

2. Метрологическая экспертиза (Е2).

Метрологическая экспертиза - анализ и оценка

правильности установления и соблюдения метрологических требований применительно к объекту, подвергаемому экспертизе. Метрологическая экспертиза проводится в обязательном (обязательная Метрологическая экспертиза) или добровольном порядке [3]. Метрологическая экспертиза является частью комплекса работ по метрологическому обеспечению производства. Применительно к условиям производства автокомпонентов под метрологической экспертизой понимаются анализ и оценка технических решений по выбору параметров, подлежащих измерению, установлению норм точности и обеспечению методами и средствами измерений процессов разработки, изготовления, испытаний, эксплуатации и утилизации изделий. Метрологической экспертизе подвергаются конструкторская и техническая документация, техническое задание, технические условия на изделия основного производства. Метрологическая экспертиза проводится с целью:

• обеспечения результативности и достаточности измерений в процессе разработки, изготовления, испытаний, эксплуатации и утилизации изделий;

• решения вопроса о возможности контроля оговоренных в документации норм точности и о возможности реализации, достаточности и экономической целесообразности заложенных в технической документации методов контроля, измерений и испытаний.

3. Испытания (Е3).

Испытание - техническая операция, заключающаяся в определении одной или нескольких характеристик продукции, процесса или услуги в соответствии с установленной процедурой. Испытания продукции являются неотъемлемой частью процесса произ-водства, поскольку позволяют дать адекватную оценку качества готовой продукции. По результатам ис -пытаний можно судить об «узких» местах процесса производства, сделать выводы о реальном уровне качества продукции и принять необходимые меры для его улучшения.

4. Поверка (Е4).

Поверка средств измерений - совокупность операций, выполняемых в целях подтверждения соответствия средств измерений метрологическим требованиям [3].

Обязательность поверки средств измерений, используемых при изготовлении продукции, регламентирована законом РФ «Об обеспечении единства измерений». Все средства измерений должны подвергаться периодической поверке в процессе эксплуатации. Все результаты поверки должны быть зарегистрированы и задокументированы в установленном порядке.

5. Метрологический надзор (Е5).

Государственный метрологический надзор - контрольная деятельность в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, осуществ-ляемая уполномоченными федеральными органами исполнительной власти и заключающаяся в систематической проверке соблюдения установленных законодательством Российской Федерации обязательных требований, а также в применении установленных законодательством Российской Федерации мер за нарушения, выявленные во время надзорных действий [3].

Основные задачи проведения метрологического надзора:

• определение состояния и правильности применения средств измерений;

• контроль соблюдения метрологических правил и норм в соответствии с Законом РФ «Об обеспечении единства измерений» и действующими нормативными документами по обеспечению единства измерений.

Архитектура предлагаемой модели оценки результативности метрологического обеспечения, в соответствии с рис. 1, основывается на трех иерархических уровнях используемых показателей: комплексный,

групповые и единичные. Групповые показатели, принадлежащие второму уровню, рассчитываются суммированием единичных показателей, составляющих первый уровень. Это позволяет получить значение группового показателя, отличное от нуля, даже при нулевом значении одного из единичных показателей. В этом случае единичные показатели считаются равновесомыми, а нулевое значение одного из показателей компенсируется действием другого. Полученные значения групповых показателей перемножаются между собой, что обеспечивает достоверность и адекватность получаемой оценки результативности, поскольку в случае равенства нулю одного из групповых показателей невозможно говорить о результативном функционировании всего метрологического обеспечения.

Комплексный показатель результативности метрологического обеспечения определяется как отношение произведений фактических и плановых групповых параметров. За плановые параметры принимаются максимально возможные и реально достижимые показатели, определяемые документами перспективного развития предприятия, такой подход отражает текущее состояние и дальнейшее развитие метрологического обеспечения производства. Таким образом, математическую модель результативности метрологического обеспечения можно представить в виде следующих формул:

Е = ф(Е,Е2,Е3 Ел,Е5),

где Е - комплекс ный показатель результативности; Е5 - групповые показатели результативности.

1. Сумма фактических значений единичных показателей по каждому групповому показателю

N

к =Х ел,

1=1

где Еп - групповые показатели результативности; ву, -фактические значения единичных показателей результативности; N - число единичных показателей.

2. Сумма плановых значений единичных показателей по каждому групповому показателю

N

К, =1 <■', ■

1=1

где Кп - плановые групповые показатели результативности; в1 - плановые значения единичных показателей результативности.

3. Расчет комплексного показателя оценки результативности метрологического обеспечения

м

ПЕп

Е = м—•

ЦКп

п=1

где М- число групповых показателей.

Алгоритм оценки результативности метрологического обеспечения представлен на рис. 2.

Рассмотрим пример конкретного использования предложенного подхода к оценке результативности метрологического обеспечения производства. Методом

к

Рис. 2. Блок-схемаалгоритмаоценки результативности метрологического обеспечения производства автокомпонентов

экспертного опроса работников предприятия получены значения единичных параметров метрологического обеспечения производства автокомпонентов, например корпусов шаровых шарниров, за 1 и 2 квартал 2007 года. Указанные данные приведены в таблице. В последней графе представлены плановые значения анализируемых показателей, которые представляют собой максимально достижимые значения на данный момент времени в условиях конкретного производства.

По результатам расчета комплексного показателя установлено:

1 квартал. Е = 0,27 - метрологическое обеспече-

Значения единичных параметров

Показатели результативности метрологического обеспечения Значение Плано вые значения ві

1 квар- тал 2 квар- тал

1. Г рупповой показатель Е1

1.1. Качествоизмерений ви 4 4 5

1.2. Умениепользоваться СИ в12 3 4 5

1.3. Правильность обработкире-зультаговАИС в13 3 4 5

1.4. Пригодность СИ кприменению в13 4 5 5

1.5. Условия эксплуатации СИ в14 4 5 5

1.6. Простотаиспользования СИ в15 4 4 5

2. Г рупповой показатель Е2

2.1. Метрологическая экспертиза технической документации в21 4 4 5

2.2. Метрологическая экспертиза конструкторской документации в22 4 4 5

2.3. Метрологическая экспертиза технических условий в23 4 4 5

2.4. Метрологическая экспертиза технического задания в24 4 4 5

2.5. Метрологическая экспертиза чертежей в25 4 5 5

2.6. Метрологическая экспертиза программ и методик испытаний в26 4 5 5

2.7. М етрологическая экспертиза карты технологического процесса в27 4 5 5

3. Г рупповой показатель Е3

3.1. Условия проведения исгытанм в31 4 5 5

3.2. Результативность исгытаний в32 4 4 5

З.З.Трудоемкость испытаний в33 4 4 5

3.4. Воспроизводимость исгытаний в34 3 5 5

3.5. Стоимость испытаний в35 3 4 5

4. Г рупповой показатель Е4

4.1. Оценка соблюдения сроков сдачи СИ на поверку в41 4 5 5

4.2. Оценка результатов поверокСИ в42 4 4 5

5. Г рупповой показатель Е5

5.1. Оценка правильности эксплуатации СИ в51 4 4 5

5.2. Контроль соблюдения метрологических правил и норм в52 4 5 5

6. Комплексный показатель результативности Е 0,27 0,55 1

Расчет комплексного показателя оценки результативности метрологического обеспеченияЕ

ние функционирует нерезультативно. Необходимо определить несоответствия и причины их возникно-вения, а также разработать и внедрить комплекс корректирующих мероприятий.

2 квартал. После внедрения мероприятий по улучшению метрологического обеспечения величина комплексного показателя составляет Е = 0,55. В рамках предложенной концепции можно сделать вывод, что анализируемая система, а именно метрологическое обеспечение, функционирует результативно, однако возможно дальнейшее совершенствование системы.

При изменении условий производства или достижении плановых показателей требуется пересмотр плановых показателей и новая оценка результативности метрологического обеспечения.

Таким образом, предложенная оценка результативности метрологического обеспечения производства с помощью комплексного показателя учитывает влияние всех составляющих элементов. Следовательно, комплексная оценка может найти широкое применение при

планировании и организации производства, разработке

новых видов продукции не только при изготовлении

автокомпонентов, но и в других смежных отраслях.

Список литературы

1. ИСО 9001:2008. Системы менеджмента качества. Требования.

2. Анализ измерительных систем.MSA / пер. с англ. Рыбакова И.Н. Н. Новгород: АО «НИЦ КД», СМЦ «Приоритет», 2002. 138 с.

3. Российская Федерация. Законы. Об обеспечении единства измерений: федер. закон: принят Гос. Думой 11 июня 2008 г.: одобр. Советом Федерации 18 июня 2008 г.

List of literature

1. ISO/ FDIS 9001:2008. Quality management systems. Requirements.

2. Measurement system analysis (MSA). Reference manual. Second edition.

3. The Russian Federation. Laws. «About maintenance of unity of measurements». The federal law. T ext

УДК 621.77

Голубчик Э.М., Щуров Г.В.

ФОРМИРОВАНИЕ КАЧЕСТВЕННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ПРОФИЛЕЙ ВЫСОКОЙ ЖЕСТКОСТИ

Для повышения конкурентоспособности изготавливаемой продукции и обеспечения сбалансированности интересов потребителей и производителей на рынках сбыта необходимо внедрение новых технических и технологических решений, позволяющих обеспечивать высокое качество готовых изделий, особенно при производстве продукции с высокой добавленной стоимостью, к которой можно отнести гнутый профиль.

На сегодняшний день цех гнутых профилей (ЛПЦ № 7) ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат» является одним из крупнейших производителем холодногнутых профилей в России, в котором к настоящему времени освоен выпуск более 700 профиле-размеров из различных марок стали, от низкоуглеродистых (СтЗпс, 08пс) до легированных (10ХНДП, 09Г2, 09Г2С, 10Г2ФБЮ) [1]. Значительную долю гнутых профилей в ОАО «ММК» занимают профили высокой жесткости (ПВЖ), изготавливаемые для нужд вагоноремонтных и вагоностроительных заводов на единственном на территории бывшего СССР профилегибочном стане (ПГС) 1-5^300-1650, на котором производят профили как с периодически повторяющимися, так исо сплошными (сквозными) гофрами из горячекатаного нетравленого рулонного металлопроката.

Как известно, образование продольных периодических гофров при профилировании осуществляется за счет местной вытяжки металла в зоне его деформации, при этом происходит переход металла из мест, прилегающих к гофрам, в очаг деформации. Эю вызывает интенсивную утяжку полос по ширине [2]. Любое возмущение в процессе формовки, связанное с изменчиво-

стью технологических режимов, калибровки (валкового инструмента) или свойств подката, приводит к появлению либо дефектной продукции, либо брака. При этом среди всех видов несоответствий наибольшую долю составляют отклонения механических свойств, различных геометрических параметров ПВЖ, а также нарушение сплошности поверхности (продольные трещины, механические повреждения и т.д.).

Показатели качества в готовом периодическом профиле зависят от настройки и состояния (свойств) технологической системы производства ПВЖ. Основополагающими свойствами такой системы можно считать (рис. 1):

- свойства заготовки (горячекатаного подката) -геометрические размеры (толщина, ширина), плоскостность, волнистость, серповидностъ, механические свойства (ств ств, 55), состояние поверхности (отсутствие плен, разрывов, механических повреждений, загрязнений и пр.);

- свойства технологии - схема формовки (использование 1 или 2 клетей), технологические режимы (межоперационные сроки (температура полосы); настройка на профиль (настройка элементов оборудования для обеспечения точности геометрических размеров ПВЖ); согласованность скорости профилирования и скорости мерного реза; состояние эмульсионной системы);

- свойства оборудования (разработанная схема калибровки; износ поверхности валков, ножей; общее состояние (разбалансировка (люфты); моральный и физический износ элементов оборудования);