CC BY
2
СТАНДАРТИЗАЦИЯ И УПРАВЛЕНИЕ КА ЧЕСТВОМ ПРОДУКЦИИ
УДК 658.511
ОЦЕНКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗАГОТОВОК ТИПА «КРУЖОК» ПО КРИТЕРИЮ «СИГНАЛ/ШУМ»
Л.В. Лапшова
Представлена реализация методики оценки технологического процесса по критерию «сигнал/шум» для выбора альтернативных вариантов осуществления технологического процесса производства заготовок типа «кружок». Приведена номенклатура единичных показателей качества технологических процессов. Рассмотрен алгоритм реализации методики. Обоснована актуальность использование оценки технологических процессов на этапе планирования производства для реализации принципа системы менеджмента качества - принятие решений, основанных на фактах.
Ключевые слова: качество, технологический процесс, заготовка, единичные показатели качества, критерий сигнал/шум.
Одним из основных факторов успеха предприятия в конкурентной борьбе является соответствие выпускаемой продукции заданному техническому уровню. Решение поставленной задачи, зависит от качества реализации всех этапов жизненного цикла (ЖЦ) продукции и в данном случае выбор технологии изготовления заготовок существенно влияет на конечный результат.
Сравнительный анализ качества альтернативных вариантов технологий изготовления заготовок можно осуществить, используя методику нахождения критерия «сигнал/шум» [1].
Алгоритм реализации методики включает следующие основные
этапы:
1) выбор показателей качества технологического процесса;
2) оценка весомости показателей;
3) количественная оценка показателей;
4) относительная оценка показателя «сигнал»;
5) относительная оценка показателя «шум»;
6) расчет соотношения показателя «сигнал» к показателю «шум»;
7) принятие решения о приемлемости альтернативных вариантов.
Номенклатура показателей качества технологических процессов, подобно номенклатуре показателей качества продукции, должна учитывать всю совокупность потребительских свойств.
В общем случае в номенклатуру показателей необходимо включать такие показатели, как [2]:
- точность и стабильность - технические показатели технологического процесса,
- трудоёмкость, материалоемкость, энергоемкость и т.д. - экономические показатели;
- уровень шума, электробезопасность, токсичность - показатели безопасности и т.д.
Для оценки весомости отдельных показателей в общей номенклатуре показателей, характеризующей качество технологического процесса, можно использовать экспертные методы [3].
Количественную оценку для каждого показателя легко определить путем анализа технической документации, либо путем обработки данных экспертной группы.
Расчет комплексной относительной оценки показателя «сигнал» необходимо проводить по следующим формулам:
П (0 _ 0 ) п п
С = П [1 _ ^ х ~ Бг ] = П (1 _ gi) = П Сг, (1)
1 - 1 1 0 Бг
где Сг=1-^ - значение «сигнала» для единичной выходной характеристики,
0Бг, 0Уг - средние значения единичных выходных характеристик базового и усовершенствованных ТП соответственно;
_ _ Сг =1 _(Як _ЯБг), (2)
где я Бг, Яуг - средние значения доли дефектности базового и усовершенствованных ТП [1].
Значение критерия «шум» рассчитывается по формуле
Шъ= 1 _ П [1 _ Ц х 0тах г 0тт г ], (3)
1 0тах г
где 0тах - 0тщ - вариация значений единичных показателей.
Характеристикой качества технологического процесса будет являться соотношение показателя «сигнал» к показателю «шум»:
Т = —. (4)
Ш
Описанная методика была использована для оценки альтернативных вариантов технологического процесса производства заготовки из стального листа типа «кружок».
В качестве примера были рассмотрены три возможные технологические операции:
1. Вырубка - это операция полного отделения изделия от исходной заготовки по замкнутому контуру путем сдвига [4]. Вырубку при листовой штамповке осуществляют пуансоном и матрицей, конфигурация которых соответствует конфигурации детали.
2. Резка. Получение заготовок производится на ленточнопильном оборудовании для резки металлов и сплавов. Ленточной пилой можно резать сразу пакет прутков, что увеличивает производительность.
3. Поперечно-винтовая прокатка (ПВП) [5]. Заготовка производится из круглых прутков, которые в нагретом до ковочной температуры состоянии с помощью толкателя задается между валками - (винтовыми калибрами), вращающимися с одинаковой угловой скоростью ю. После прокатки заготовки подвергают шлифовке в специальных барабанах, наполненных абразивными чипсами, где происходит снятие «сатурновых колец» и центровых выступов. Следующим этапом является осадка отшлифованных шариков на магнитной плите с помощью штампа, в результате которой получается заготовка в форме «кружок».
Номенклатура единичных показателей качества (ЕПК) и их весовые коэффициенты, полученные путем ранжирования экспертных оценок, сведены в таблицу (табл. 1).
Таблица 1
Единичные показатели качества (ЕПК) технологических _процессов и их весовые коэффициенты_
№ п/п Наименование единичных показателей качества^) Весовые коэффициенты(Ь)
1 Стабильность 0,168
2 Точность Р2 0,169
3 Коэффициент использования материала Рз 0,13
4 Производительность р4 0,12
5 Базирование заготовки р5 0,127
6 Влияние уровня анизотропии р6 0,166
7 Уровень шума Р7 0,12
Сумма весовых коэффициентов I й = 1,0
Среди прочих показателей качества в номенклатуру (табл.1) вошли показатели:
базирование заготовки ^5) - придание заготовке или детали (изделию) требуемого положения относительно выбранной системы координат;
влияние уровня анизотропии (Р6). Уровень анизотропии - неодинаковость свойств монокристалла в разных кристаллографических направлениях. Это обуславливается тем, что плотность расположения атомов по различным плоскостям неодинакова;
уровень шума (07). Множество видов рабочего оборудования вырабатывает определенный уровень шума, измеряемый в децибелах. Провоцировать шум на рабочих местах могут разные механизмы и приспособления.
Для оценки приведенных показателей был использован экспертный метод и балльные шкалы.
Значения всех единичных показателей качества (ЕПК) сведены в
табл. 2.
Таблица 2
Значения единичных показателей качества
№ п/п ЕПК Значения ЕПК: дшт- 9тах (для ЕКП 2); Ютш- Ютах (для ЕКП 1,3-7).
Вырубка (база) Резка ПВП
2500...3000 4000.5000 80000.90000
0,02.. .0,03 0,03.0,04 0,01.0,02
0,65.0,72 0,75.0,8 0,85.0,91
2400.2500 1000.1100 1000.1100
8.9 8.9 6.7
Рб 6.7 1.2 3.4
Р7 8.10 2.3 1.2
В качестве базы для оценки технологического процесса по параметру «сигнал» была выбрана технологическая операция «вырубка», как наиболее часто используемая в процессе изготовления заготовки типа «кружок». Значение параметра «сигнал» у базового технологического процесса принят равным единице (СБ=1). Значения параметра «сигнал» для остальных вариантов получены расчетным путем и сведены в табл. 3.
Таблица 3
Определение параметра «сигнал»__
№ п/п ЕПК Значение параметра «сигнал» для базовой операции вырубки Значения параметра «сигнал» для ЕПК операции резка Ср1 =1-(9 И - 9 Ш ) Ю Б. - Q р.) с = 1 t. х^Б ^ Ю Б Значение параметра «сигнал» для резки Ср =П сР1 1 Значения параметра «сигнал» для ЕПК операции ПВП спвп ~1-((1пвпг9б1) с = 1 tх (Юб'-ЮпП Юб, Значение парам. «сигнал» для ПВП 9 с = П с ^ ПВП ^ ^ С ПВП 1
1 1,107 1,273 6,025 6,75
0,99 1,01
1,017 1,037
0,931 0,931
1 0,97
1,128 1,077
Р7 1,087 1,1
Расчет параметра «шум» для каждой операции производился отдельно. Результаты расчета сведены в табл. 4 - 6
Анализ полученных результатов позволяет сделать вывод, что по параметру «сигнал» базовый технологический процесс - вырубка уступает технологическому процессу резки в 1,27 раза, а ПВП - 6,75 раза.
По параметру «шум» вырубка выигрывает у резки в 1,7 раза, а у ПВП - в 1,42 раза.
Для комплексного анализа полученных результатов произведен расчет Т- критерия, для каждой технологической операции. Т-критерий для вырубки (ТБ), резки (ТР) и ПВП (ТПВП) соответственно 1 1,27 6,75
Т =
1 б
= 9,26;
Т =■
1 р
= 6,9; Т,
0,108 0,18^ ' ПВП 0,153
Исходя из полученных значений Т-критерия, вырубка работает в целом в 1,3 раза лучше, чем резка, но хуже, чем ПВП.
= 44,1.
Определение параметра «шум» для выр
п £г дшах ( для ЕКП 2); Qmaxi ( для ЕКП 1,3-7) дтт ( для ЕКП 2 ); Qmini ( для ЕКП 1,3-7) ШШ _ £ к ($ тах г + $ тш г ) г _ г 2 ШШ _£ к (Отахг' Отшг' ) г _г О п Ш, = 1 - Я[1 - Шг ]
1 0,168 3000 2500 0,028 0,108 (10,8%)
2 0,169 0,03 0,02 0,005
3 0,13 0,72 0,65 0,013
4 0,12 2500 2400 0,005
5 0,127 9 8 0,015
6 0,166 7 6 0,024
7 0,12 10 8 0,024
убки
Таблица 4
Таблица 5
Определение параметра «шум» для резки_
п $тах ( для ЕКП 2); Отахг ( для ЕКП 1,3-7) дтш( для ЕКП 2); Отт,( для ЕКП 1,3-7) ШШ _ £ к ($ тах г + д тт г ) г _ г 2 _£ ^ (Отахг бтшг' ) г =г О •^тахг п Ш, = 1 - П[1 - Шг ]
1 0,168 5000 4000 0,034 0,184 (18,4%)
2 0,169 0,04 0,03 0,006
3 0,13 0,8 0,75 0,009
4 0,12 1100 1000 0,011
5 0,127 9 8 0,015
6 0,166 2 1 0,083
7 0,12 3 2 0,04
Таблица 6
Определение параметра «шум» для ПВП_
п $тах ( для ЕКП 2); Отахг ( для ЕКП 1,3-7) дтт ( для ЕКП 2); Оттг ( для ЕКП 1,3-7) ШШ _ £ ^ ($ тах г + д тш г ) г _ г 2 ШШ _£ к (Отахг' °тшг' ) г~ г О -г^тахг п ШЛ = 1 - П[1 - Шг ] Л 1 г
1 2 3 4 5 6
1 0,168 90000 80000 0,019 0,153 (15,3%)
2 0,169 0,02 0,01 0,003
Окончание таблицы 6
1 2 3 4 5 6
3 0,13 0,91 0,85 0,009
4 0,12 1100 1000 0,011
5 0,127 7 6 0,019 0,153 (15,3%)
6 0,166 4 3 0,042
7 0,12 2 1 0,06
Использование представленной методики на этапе планирования производства позволяет провести предварительную оценку качества технологических процессов, сократить производственные затраты и повысить качество продукции в целом.
В условиях жёсткой конкурентоспособности, с целью реализации приоритетного направления принятия решений, основанных на фактах, оценка качества технологического процесса с помощью критерия «сигнал/шум» может быть хорошим инструментом в решении поставленных в рамках системы качества задач.
Список литературы
1. Протасьев В.Б., Плахотникова Е.В., Литвинова И.В. Методика оценки состояния производственных систем по критерию «сигнал/шум» на примере технологических процессов изготовлении продукции из прутковых заготовок // Черные металлы. 2018. № 6. С. 20-25.
2. Шмелева А. А. Оценка качества технологических процессов в системе менеджмента качества организации // Технические науки - от теории к практике: сб. ст. по матер. XLIV Междунар. науч.-практ. конф. Новосибирск: СибАК, 2015. № 3(40). 12 с.
3. Басовский Л.Е., Протасьев В.Б. Управление качеством: учебник. 2-е. изд. перераб. и доп. М.: ИНФРА-М, 2011. 253 с.
4. ГОСТ 18970-84. Обработка металлов давлением. Операция ковки штамповки. Термины и определения. М.: Издательство стандартов, 1992.
5. Грановский С.П., Победин И.С., Мехов Н.В. Поперечная прокатка в машиностроении. Раздел «Прокатка в винтовых калибрах». Л.: Машгиз. 1957. 376 с.
Лапшова Лариса Владимировна, аспирантка, 9622765675@mail.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
EVALUATION OF TECHNOLOGICAL PROCESSES FOR MANUFACTURING BLANKS OF THE "CIRCLE" TYPE ACCORDING TO THE SIGNAL /NOISE CRITERION
L. V. Lapshova
The article presents the implementation of the methodology for evaluating the technological process according to the "signal/noise" criterion for selecting alternative options for implementing the technological process of producing blanks of the "circle " type. The nomenclature of individual quality indicators of technological processes is given. The algorithm
227
for implementing the method is considered. The relevance of using the assessment of technological processes at the stage of production planning for the implementation of the principle of the quality management system - making decisions based on facts is justified.
Key words: quality, technological process, billet, individual quality indicators, signal/noise criterion.
Lapshova Larisa Vladimirovna, postgraduate, 9622765675@mail.ru, Russia, Tula, Tula State University
УДК 005.6
УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССОМ РАЗРАБОТКИ КОНСТРУКТОРСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ В СОВРЕМЕННОЙ ОРГАНИЗАЦИИ
А.Н. Пегина, Л.И. Назина, Н.Л. Клейменова, А. Д. Шемелова
Рассмотрены практические рекомендации по совершенствованию управления процессом разработки конструкторской документации на современном предприятии. Изучена задача повышения качества разработки конструкторской документации за счет внедрения мер, позволяющих сократить количество ошибок в проектах, а также сократить трудоемкость операций нормоконтроля. Выявлены преимущества использования статистических методов анализа на предприятии.
Ключевые слова: конструкторская документация, техническая документация, статистический контроль.
Для достижения наилучшего результата работы любого предприятия необходимо уделять внимание повышению конкурентноспособности, выполнению качественных показателей на всех этапах жизненного цикла выпускаемой продукции. Качество любой продукции обеспечивается как в процессе изготовления, так и на этапе ее разработки. Комплект конструкторской документации (КД) на изделие (продукт) является результатом процесса разработки или проектирования [1, 2]. Следовательно, от качества процесса разработки документации зависит подготовка и организация производства продукции высокого стабильного качества, а также эксплуатация и ремонт готового изделия. Конструкторская документация может быть разработана в результате заключения контрактов или договоров на выполнение технологических, научно-исследовательских, опытно-конструкторских работ [3, 4]. Однако возникновение риска невыполнения данного вида договоров может быть довольно существенным, что по умолчанию возлагается на заказчика. В рамках таких договоров предусматривается выполнение определенных работ по запросу заказчика [5, 6]. Конструкторское бюро ранее в большей степени занималось инициативными разработками, но в 2018-2019 годах начало участвовать в тендерах, получать договора от заказчиков и разрабатывать конструкторскую документацию по требованиям.
