CC BY
14
ХадыковМихаил Томович, канд. техн. наук, доцент, [email protected], Россия, Улан-Удэ. Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления,
Грешилов Анатолий Дмитрич, канд. техн. наук, доцент, [email protected], Россия, Улан-Удэ, Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления
THE PROBLEM OF IMPLEMENTING THE CONCEPT OF MEASUREMENT UNCERTAINTY IN CONTROL METHODS IN ENGINEERING
D.N. Khamkhanova, M.T. Khadykov, A.D. Greshilov
The article substantiates the need to assess the uncertainty in the quality control of engineering products. The analysis of regulatory documents for control methods is carried out and it is shown that in all, without restrictions, regulatory documents, methods for assessing the measurement uncertainty are not prescribed. An example of the estimation of the uncertainty in determining the hardness of metals by the Brinell method is given. The article also substantiates the need to develop methods for assessing measurement uncertainty in quality control and revision of regulatory documents for control methods.
Key words: measurement, control, method, uncertainty, standard uncertainty.
Khamkhanova Darima Nimbuevna, doctor of technical science, docent, [email protected], Russia, Ulan-Ude, East Siberian State University of Technology and Management,
Mikhail Tomovich Khadykov, candidate of technical sciences, docent, [email protected], Russia, Ulan-Ude, East Siberian State University of Technology and Management,
Anatoly Dmitrich Greshilov, candidate of technical sciences, docent, [email protected], Russia, Ulan-Ude, East Siberian State University of Technology and Management
УДК 629.113
DOI: 10.24412/2071-6168-2022-5-53-60
ПРОБЛЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ НОВОЙ ПРОДУКЦИИ В АВТОМОБИЛЕСТРОЕНИИ НА ЭТАПЕ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Д.И. Благовещенский, В.Н. Козловский, С.А. Васин
В статье представлены результаты разработки инструментов управления обеспечением надежности новой продукции автомобилестроения в процессе проектирования.
Ключевые слова: машиностроительное (автосборочное) предприятие, конкурентоспособность, качество, автомобиль.
В области проблем валидации проектных решений и предикативного планирования качества можно выделить целый комплекс задач, связанных с преодолением недостатков, выявленных при проведении соответствующего анализа по укрупненной проблеме, касающейся недостаточного высокого уровня надежности продукции,
53
с помощью причинно-следственной диаграммы Исикавы (рис. 1), которая разработана в рамках подпрограммы улучшений в области надежности (третья подпрограмма) и которая в принципе и органично может рассматриваться как значимый элемент подпрограммы в области проектов (первая подпрограмма).
Рис. 1. Причинно-следственная диаграмма Исикавы по укрупненной проблеме недостаточной надежности продукции в эксплуатации
Диаграмма Исикавы по проблеме обеспечения эксплуатационной надежности автомобилей, представленная на рис. 1, довольно широко рассматривает зону ответственности соответствующего направления работы. Всего были рассмотрены 5 магистральных направлений: процесс верификации изделия в отношении надежности; неточный перевод требований потребителя в технические требования продукта; преобразования требований к автомобилю в технические требования к конкретным узлам; обеспечение высокой воспроизводимости процесса; проблемы технического обслуживания автомобилей [1 - 3].
Процесс верификации изделия в отношении надежности имеет следующие основные проблемы: кадровую, связанную с недостаточным количеством и качеством персонала процесса проектирования; по сути, отсутствие действующих, понятных и синхронизированных между собой инструментов и нормативов верификации проектов; отсутствие инструментов подконтрольных групп автомобилей для исследования надежности; отсутствие методических основ по выявлению причин отказов, по характеру их проявления; отсутствие связей между процессом мониторинга качества продукции в эксплуатации и процессом верификации в проектах; не всегда применяемые методы испытаний дают исчерпывающие данные о надежности, что влечет неуверенность в прогнозах надежности новых проектов автомобилей.
Неточность перевода требований потребителей в технические требования на продукт: отсутствие системы актуализации и трансформации показателей оценки удовлетворенности потребителей; недостаточная мотивация специалистов, работающих в области оценки удовлетворенности потребителей; недостаточные полнота и конкретизация информации об удовлетворенности потребителей [1].
Преобразование требований к автомобилю в технические требования к конкретным узлам: отсутствие постановки задачи по оценке единичных факторов, влияющих на технические характеристики автомобилей; недостаточное количество квалифицированных специалистов, способных решать такие задачи; отсутствие методической основы и опыта фиксации информации о надежности автомобилей; неинформативность существующих внутренних показателей надежности для конструктора; отсутствие методологии декомпозиции требований к автомобилям к требованиям по узлам и агрегатам; неопределеные структуры технических требований к автомобилю со стороны потребителей.
Обеспечение высокой воспроизводимости процессов: несогласованные замены материалов приводят к изменениям технических параметров изделий; отсутствие у поставщиков согласованных целей в области качества с автопроизводителем; технический уровень поставщиков слабо влияет на процесс номинации; медленная реакция поставщиков на проблемы с качеством продукции; используемое в производстве оборудование не всегда способно производить продукцию требуемого качества; недостаточная мотивация производственного персонала; используемая технология не гарантирует качество выполнения резьбовых соединений; недостаточный анализ влияния технологии на качество и надежность узлов и агрегатов [2].
Проблемы технического обслуживания автомобилей: неадекватность применяемых методов диагностики неисправностей; отсутствие информации, позволяющей связать отказ к пробегу; сложности в установлении связи между эффективностью диагностики, техническим обслуживанием, ремонтом и состоянием изделий, имеющих ограниченный ресурс эксплуатации; неоптимизированные планы технического обслуживания; отсутствие данных о результатах ресурсных испытаний к моменту формирования сервисной книжки новых моделей автомобилей; плохое взаимодействие между подразделениями при формировании планов на техническое обслуживание.
По каждому из магистральных направлений работы экспертным путем получены балльные оценки значимости: проблемы технического обслуживания автомобилей (7 баллов); обеспечение высокой воспроизводимости процессов (5 баллов); процесс верификации изделия в отношении надежности (4 балла); преобразование требований к автомобилю в технические требования к узлам (2 балла); неточность перевода требований потребителей в технические требования (1 балл).
Одна из существенных задач валидации, которая требует решения в рамках улучшения процесса проектирования новых продуктов (подпрограмма проектов), и вытекает из диаграммы Исикавы, - это задача устранения рисков на этапах испытаний (рис. 2).
На основе всего вышеизложенного можно сделать еще один вывод о том, что в существующих в настоящее время системах менеджмента качества отечественных автопроизводителей применительно к процессу проектирования не уделяется достаточного внимания вопросам оценки голоса потребителя, верификации и валидации этапов проектирования, оценкам и управлению рисками этапов проектирования, реализации практики управления зрелостью продукта. Кроме этого, можно сделать обобщающий вывод о наличии некоторой замкнутости процессов проектирования на предприятиях от других основных и обеспечивающих процессов, а также процессов корпоративного управления. Представляется, что решение указанных проблем лежит в области разработки и реализации нового подхода к проектированию процессов производства автомобилей, в рамках которого все виды деятельности следует максимально представлять в рамках единого интегрированного ландшафта, то есть необходимо обеспечить мак-
симальную прослеживаемость работы в рамках процесса. В качестве концептуальной идеи нового подхода можно рассматривать графическую схему, представленную на рис. 3 [2, 3].
Риски на этапе испытаний
ОТСУТСТВУЕТ ИНДИКАТОР УСТРАНЕНИЯ ПЕРВОПРИЧИН ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ ОТ ОПЫТНОГО ОБРАЗЦА К ОБРАЗЦУ > Процесс, гарантирующий устранение первопричин, повлекши* отрицательные результаты испытаний, не достаточно эффективен/информативен (отсутствие метрики и контроля динамнки изменения показателя), может вести и
- Низкой степени управляемости корректирующих мероприятий
- Недостаточности информирования руководителей о текущем статусе корректирующих мероприятий
РИСКИ В ИСПЫТАНИЯХ
> Ппан-грэфик формируется с заведомо завышенной трудоемкостью без прозрачной методологии определения приоритетов на основании экспертного заключения, может вести к:
, - Задержкам в верификации проектных решений, направленных на устранение причин отказов в эксплуатации I - Неоптимальной загрузке стендовой ^Базы и задержке с началом испытаний
Процедуры обеспечения испытаний (ПКИ.
аД| для э/м, закупка испытательного
г-""*"^ оборудования и оснастки} не гарантируют
своевременное проведение испытании
ОРГАНИЗАЦИОННО-АДМИНИСТРАТИВНЫЕ
ПРОБЛЕМЫ
Испытания в процессе разработки
выводы
Рпрвбопа; 'Соовсое»*** Улир] тпл Прокэв-во:
н Разработка ^КГ
*тт» Прадвар»- „ щ
> Существует возможность перехода к очередному этапу до завершения проведения всех изменений КТД по результатам испытаний на предыдущем этапе
Риски
> Повышенная трудоемкость выпуска конструкторской документации
> Задержка сроков реализации программы
Отсутствие индикатора и прозрачного сквозного процесса устранения причин отказов от одного опытного образца к другому - основа существующих проблем
Описание проблемы - Причины возникновения
I НЕДОСТАТОЧНОЕ ВНИМАНИЕ К РЕЗУЛЬТАТАМ ИСПЫТА-1 НИИ ПРИ ПРОХОЖДЕНИИ ВОРОТ КАЧЕСТВА
> Нет процедуры формализованного решения о прохождении эта поп качества е условиях пне исключённое™» всех причин отрицательных результатов испытаний
| ОТСУТСТВИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ (КПЗ) > Показатель описывающий степень завершенности внедрения корректирующих мероприятий отсутствует
I НЕТ ЕДИНОГО ОТВЕТСТВЕННОГО ЗА ДОСТИЖЕНИЕ ЦЕЛЕЙ ПРОЦЕССА УСТРАНЕНИЯ ПЕРВОПРИЧИН ОТКАЗОВ.
> Нет единого центра ответственности за определение первопричин отказов на испытаниях, контроль и ревизии внедрения мероприятий
?
НЕ ГАРАНТИРОВАНО
МОП УСТРАНЕНИЕ
ПРИЧИН
ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ ДО НАЧАЛА СБОРКИ СЛЕДУЮЩИХ ОПЫТНЫХ ОБРАЗЦОВ
б
а
в
ПРОТОКОЛ ИСПЫТА-
Существующие бумажные до*у менты
Ведомость дефектов
об анализе и устранении дефекте*
План
квотирующих
1 документ
Предлагается единый электронный документ
Рис. 2. Актуализация и решение задачи устранения рисков на этапе испытания
продукции
Стратегическая ориентация
Обеспечение качества
Информационные технологии
Закупки
Выпуск а ц
Производство и испытаний
/ Изготовление прототипов ] / Планирование и произ-во инструментов ■' Проектирование /и оборудования.
Управление продуктом
Маркетинг
) Запуск \ Производство проиэ- / автомобилей во детва
/
Производство комплектующих
Планирование продаж
Продажи
Вспомогательные процессы
Рис. 3. Процесс разработки продукции
56
в
Из схемы (рис. 3) видно, что разработка процесса проектирования с целью наибольшей эффективности должна проводиться в тесной связке со всеми другими процессами и прежде всего с маркетингом, производством, закупками, продажами и послепродажным обслуживанием.
Группа ключевых индексов запроса потребительской среды на продукт с точки зрения качества может быть представлена в виде перечня (рис. 4).
Маркетинговый требования
Требования к 1*есурс
Срок гарантии
повышению
качества и
надежности
Удовлетворенность клиента
1 mis iPTv - через 1 месяц эксплуатации по моделям
3 mis IPTV - через 3 месяца эксплуатации
6 mis IPTV - через 6 месяцев эксплуатации
12 mis IPTV - через 12 месяцев эксплуатации
Пожелания дилерских центров,
клиентов н ЗИСТов
Требований - тек. характеристикам тс Эксплуатационные требования
Требования ло оснащению СЦ
Пожелания отдельных потребителем и корпоративных клиентов
Требования к тек. характеристикам ТС Эксплуатационные требования
Кэтегорн!
Экономические требования
Маркетинговые требован И1
Цел*вая цене
Целевая маржа
Стоимость владения
Остаточная стоимость
Прогноз продаж на _ пет
Инновационные требования, стратегические требования и бренд-решения
Шипьдики
Соответствие стратегии компании
Инновационные технологии
Требования ло оснащению СЦ
Рис. 4. Целевые индексы качества
Требования к Трудоемкость обслуживания
обслуживанию и
ремонтопритодно Трудоемкость ремонтопригодности (»сходя из 1РТУ12) сти продукции
Межсервисный интервал
Требования к доходности СЦ
Процент межмодельной унификации узлов и агрегатов
запроса потребительской среды
Таким образом, на основе анализа деятельности ведущих отечественных предприятий автопроизводителей проведен системный анализ проблем, возникающих в процессе проектирования новых автомобилей. Предложен формализованный комплекс мероприятий, составляющий основу программы улучшений процесса проектирования автосборочного предприятия, который также применим и на предприятиях машиностроительной отрасли [1 - 3].
эффвктнеиости процессе проектирования новой продукции (диаграмме Ксиыаа)
Вуяпле+ме и «н*лм» проблей сонники с недостаточной эксплуатационной надежностью автомобилей (диаграмма Исикааа}
4.1
= ЯЛ
4.4
Количественно-качественный анализ проблем, обобщение, систематизация, определен«: мегистрвльныл направлений работы в рейках о
Определение цепи и задач
У
14.2 4.3
/ " '■ е--
Paipa&or<а нового подхода к проектированию процессов Укрупнение и интеграция 5 видов деятельности в рамках
Развитие и повышение эффективности системы стандартов и инструментов проектирования, с точки зрения управления «ачесиюм
4 -,
>
4 6
W*
Рис. 5. Структура работы в рамках подпрограммы улучшений качества в проектах
57
В работе рассмотрены ключевые аспекты, связанные с мониторингом и прогнозированием качества проектируемых автомобилей на основе использования данных из эксплуатации по унифицированной базе автокомпонентов, применяемых в текущем производстве при изготовлении серийно выпускаемых автомобилей, а также предусмотренных для применения в производстве перспективных проектов разрабатываемых автомобилей. На основе анализа устойчивой практики автомобильного производства сформирован порядок организации работы по повышению качества продукции на этапе проектирования новых проектов автомобилей, охватывающий следующие виды деятельности: аналитика определения объема оригинальных и заимствованных изделий для нового проекта автомобилей; прогнозирование целевых показателей качества по оригинальным и заимствованным изделиям; определение номенклатуры ТОП-дефектов, которая составляет унифицированную базу изделий для новых проектов автомобилей; вскрытие проблемных вопросов качества продукции глазами потребителей, а также определение возможного перечня блокирующих дефектов на новых автомобилях; решение конкретных проблем качества и модернизация конструкций серийно выпускаемой продукции; прогноз и оценка результатов работы по улучшению качества продукции.
Обобщая полученные результаты в рамках единой структуры, можно получить графическое описание работы в рамках подпрограммы по совершенствованию методов по разработке продукта и производства для его изготовления, поддержанию и улучшению продукта после его запуска в производство (рис. 5).
Список литературы
1. Благовещенский, Д.И. Разработка методологии и инструментария комплексной программы улучшений для повышения конкурентоспособности машиностроительных (автосборочных) предприятий: дис. ... д-ра техн. наук: 05.02.23 / Благовещенский Дмитрий Иванович; М-во науки и высш. образования Рос. Федерации, Самар. гос. техн. ун-т. Самара, 2021. 600 с.
2. Козловский В.Н. Обеспечение качества и надежности системы электрооборудования. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук / Моск. гос. автомобил.-дорож. ин-т (техн. ун-т). Тольятти, 2010. 428 с.
3. Панюков Д.И., Козловский В.Н. Эффективное применение метода анализа видов, последствий и причин потенциальных дефектов (FMEA) в автомобилестроении. Монография. Самара, 2016. 202 с.
Благовещенский Дмитрий Иванович, канд. техн. наук, доцент, директор, [email protected], Россия, Тула, директор ФБУ «Тульский ЦСМ»,
Козловский Владимир Николаевич, д-р техн. наук, профессор, заведующий кафедрой, [email protected], Россия, Самара, Самарский государственный технический университет,
Васин Сергей Александрович, д-р. техн. наук, профессор, [email protected], Россия, Тула, Тульский государственный университет
THE PROBLEM OF ENSURING THE RELIABILITY OF NEW PRODUCTS IN THE AUTOMOTIVE INDUSTRY AT THE DESIGN STAGE
D.I. Blagoveshchenskiy, V.N. Kozlovsky, S.A. Vasin
The article presents the results of the development of management tools for ensuring the reliability of new automotive products in the design process.
58
Key words: machine-building (auto-assembly) enterprise, competitiveness, quality,
car.
Blagoveshchenskiy Dmitry Ivanovich, candidate of technical sciences, docent, director, [email protected], Russia, Tula, FBU«Tula CSM»,
Kozlovsky Vladimir Nikolaevich, doctor of technical sciences, professor, head of the department, [email protected], Russia, Samara, Samara State Technical University,
Vasin Sergey Alexandrovich, doctor of technical sciences, professor, [email protected], Russia, Tula, Tula State University
