CC BY
78
матизированного производства, влияние основных факторов на показате л качества, позволит спрогнозировать показатели качества на каждой операции в ходе технологического процесса, что, в свою очередь, даст дополнительные возможности для управления процессом.
Библиографический список
1. Лялин В.М. К вопросу о проблеме расчетно-теоретического прогнозирования качества изделий комплексно-автоматизированного производства / В.М. Ляли, О.В. Пантюхин // Изв. ТулГУ. Сер. Машиноведение, системы приводов и детали маши. Спец. вып. - 2006. - С.178-180.
2. Григорович В.Г., Юдин С.В. Информационное обеспечение технологических процессов/ Григорович В.Г., Юдин С.В. - М.: Машиностроение, 1992. - 144 с.
3. Галушкин А.И. Теория нейронных сетей. Кн. 1: учеб пособия для вузов / А.И. Галушкин. - М.: ИПРЖР, 2000. - 416 с.
Получено 17.01.08.
УДК 658.562
К.Л. Разумов-Раздолов (Москва, «Русэлпром»)
УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ИЗДЕЛИЙ
Рассмотрены возможности управления качеством при проектировании в условиях единичною производств. Приведены основные критерии «устойчивого» - робастного проектированнх, рассмотрена функрих потерь.
Применение статистических методов управления качеством в значительной мере определяет эффектность функционирования системы менеджмента качества. Для управления качеством в ходе производственного процесса в единичном производстве может применяться ограниченный набор инструментов, например, некоторые из семи простых инструментов управления качеством, однако полно эта проблема недостаточно изучена. Более эффективно управлять качеством уже на этапе проектирования изделия и технологического процесса и для единичного, и для массового производства. Это позволит не только повысить качество изделий, но и избежать часть затрат на качество, возникающих в процессе производства, исключить длительные и часто безрезультатные взаимодействия между службами по улучшению качества изделия. Для крупных предприятий, особенно работающих в условиях единичного производства и позаказного метода учета, актуальны следующие проблемы:
- конфликт между системой управления качеством и системой управления предприятием, так как автор не знает предприятий, на котооых необходима интеграция этих систем, так как двух систем управления существовать не может;
- отсутствие единого информационного пространства на крутом предприятии, где у каждого подразделения есть свои цели и задачи, выполнение которых зачастую имеет более высокие приоритеты, чем достижение общих глобальных целей, например, повышение качества продукции;
- отсутствие в литературе четких рекомендаций по применению инструментов управления качества для единичного производства.
Единичное производство характеризуется большой номенклатурой комплектующих, индивидуальными характеристиками каждого изделия и большим объемом конструкторских работ в связи с подготовкой для каждого изделия индивидуального проекта. Однако часть проектов (конструкций) можно объединить в группы, в котооых изделия будут отличаться по габаритным размерам, номенклатуре и разметам деталей, но при этом иметь общие конструктивные параметы. Одним из примеров таких ггуп могут служить вырубные штампы для различных вращающихся электрических машин, имеющие разные ресурсы работы, габариты, конфиграцию рабочих частей, работающие на различном оборудовании, но общий набор параметров проектирования и общий принцип работы. Многие предприятия элeктротеxдичеcкoй отасли, выпускающие электрические машиш1, характеризуются единичным производством, ил мелкосерийным производством, адаптированны к позаказному метод - изготовление гидрогенераторов, крупных высоковольтных силовых ттансформатооов, распределительных трансформаторов, генераторов и двигателей, в том числе общепромышленного назначения. К единичному производству можно также отнести и изготовление штампов и пресс-форм для предприятий, не работающих в серийном производстве.
Кроме наблюдаемой тенденции, на Российских предприятиях с переходом на позаказный метод и в связи с развитием средств коммуникации и развитием средств обмена информацией [1] в будущем большинство изделий будут изготавливаться по индивидуальному заказу. Напримее, предприятия компании «Тойота», лидера мирового машиностроения, работают на позаказном методе.
Для исключения вышеперечисленных проблем крупных предприятий, работающих в условиях единичного производства и повышения эффективности управления качеством в единичном производстве на мелких и средни предприятиях, авторами совместно с профессором кафедры ИМС ТулГУ Протасьевым В.Б. предлагается сосседоточить усилия по управлению качеством на стадии проектирования изделия и технологического процесса. За основу управления качеством при проектировании может
быть принята методика японского специалиста в области управления качеством Г. Тагти [2], [3].
В технике хал акте ристики изделий, в том числе и выходные (например, геометрические размеры, ресурс работы, стабильность работы, количество отказов), определяются как номинальные значения и допустимые отклонения от этих значений - допуски. При этом размеры полей допусков, назначаемых в практике российского проектирования, значительно шире импортных аналогов из-за технологической отсталости российского производства. Однако значительно более важно, что хачактеристики комплектующих произведенного изделия часто едва попадают в границы заданных инее валов. Такие изделия вероятнее всего имеют плохое качество, даже если все параметры находятся внутри допустимых идeрвалoв (допусков), изделие может работать неудовлетворительно или с меньшим ресурсом из-за взаимосвязи параметров.
Рис. 1. Схема распределения номинальных значений плотности цветности при производстве тлевизоров в США и Японии
На рис. 1 показано распределение значений плотности цветности телевизооов в поле допуска производства «Сони» Япония (сплошная линия) и «Сони» США (пунктирная). Телевизоры, котооые имеют плотность цветности вблизи номинала, обладают лучшим качеством. При отклонении от N в любом направлении качество понижается В американском филиале внимание сосседоточено на «адекватном качестве», определяемом допустимыми границами, и поэтому распределение цветности более или менее однооодно во всем идeрвaлe. В японском филиале плотность распределения смещена к номинальному значению. Это вызвано сттемлением разра-
ботчиков приблизить распределение к номинальному (идеальному) значению. Из рис.1 можно видеть, что японский филиал производит гораздо больше продукции высшего класса, с плотностью, приближенной к номинальной, у продукции американского филиал плотность цветности распределена равномерно в поле допуска.
Не секрет, что изделие лучше всего функционирует, когда все па-раметгы принимают идеальное значение. На основе этой аксиомы сформулируем основные критерии устойчивого «робастного» проектирования изделия и технологического процесса:
- необходимо стремиться не к попаданию размера в допуск, а к наибольшему совпадению с номиналом. Все характеристики (номинальные значения) изделия должны быть выражены челез его идеальные значения, а одной из задач постоянного совершенствования является достижение идеальных значений. Величина приближения фактических значений параметров изделия к идеальным параметгам является правильностью изготовления и представляет собой одну из комплексных характеристик качества изделия [4];
- при любом прогнозируемом воздействии на изделие или технологически процесс его производства выходные характеристики изделия ил стабильность производства не должны изменяься;
- очевидно, что в составе механизма разные детал имеют большой разброс фактических размеров в границах допуска, и при сборке ил обработке возможны неблагоприятные комбинации фактических размеров типа «верхняя гганица допуска - нижняя граница допуска», вызывающих ускоренную деградацию механизма. Например, использование инструмеетль-ных стаей с большими допусками на карбидную неоднооодность и штампуемых электротехнических стаей с пошженш1м содержанием кремния приодет к увелчению наклепа и заусенцев при штамповке, закупорке матриц, частым перетолкам и, как следствие, - к снижению ресурса работы штампа. Поэтому бессмыслен о и невозможно улучшать все характеристики срлу, поскольку не все они одинаково важны. Необходимо и достаточно улучшить главные из них - выходные характеристики, а небтгоприяными фактооами управляь, исследовав ж влияние, и изменяя их по такому закону, который позволя бы компенсировать их негативное вляние;
- необходимо учитывать требования пoтрeбетeлeй при проектировании, а не предлагать потребителю набор хачактеристик, на которые настроен технологический процесс (наиболее актульно для серийного производства);
- при шзначении допуска на выходные xaрaктeриcтикр необходимо руководствоваты не только совокупностью требований к изделию и влияющими на его работоспособность факторами, но и величиной эксплуатационных затрат проектируемого изделия. Чем длыле от номинль-ного (сдельного) значения выполнена выходна xaрaлгeриcтикa, тем бо-
лее верояно, что потребитель будет вынужден нести морльные или мате-рильные зафаты при получени требуемой выходной характеристики. Например, при агрегатировании вакуумного насоса неправильно была отрегулирована (ослаблена) ременна передача от шкива двигателя на ва насоса, при этом насос был сдан при минимальной производительности, соответствующей нижнему отклонению поля допуска. По этой причине вакуум-сушлльный шкаф выходил на режим больше среднестатистического вуeмeни. Потребитель понес затраты:
- из-за повышенного расхода энергии;
- из-за пониженной производительности;
- из-за затрат времен на выяснение причин низкой производительности;
- на дополнительные пелеговоры с изготовителем и т.д.
Проиллюстрируем последнее утверждение с помощью схемы, представленной на рис. 2. Пусть значения выходной характеристики N нахо-дяся в поле допуска й. Эксплуатационные зафаты пoтрeбртeля откладываются по оси ординат и связан: с изменением величины фактического значения каким-то законом, в даном случае квадратичной фунцией Ь =k(N -Р)2. Зависимость поклывает, что при отклонени значения от
номлнат затраты потребителя, отмеченны выше, возрастут на величин квадрата отклонени. Получить закон (функцию) потерь потребителя можно на основанн статистических данных.
Пример. Ва имеет длиу 400 мм, диаметты 40 - 50 мм, допуск на диаметр составляет ±0,05 мм. Пусть ва выполнен с фaктнecким рлме-ром 40, 06 мм и яляется бракованным. Затраты на замену ваш (связанные с транспортными расходами, стоимостью поттаченого времени, стоимостью замены и др.) составят Ь = 1800 руб., тогда коэффициент
к =----Ь----; k = 1800 = 500000,
(N -Р)2 (0,06)2
а фунци пoтрeбитeля Ь = 500000Ай, т.е. для вeличжы допуска 0,05 мм затраты пoтрeбнeля составя Ь = 1250 руб.
Полна себестоимость изготовлени ваа составляет 800 руб. При этом парк оборудовани на прeдпyнтж-пyoизвoдитeлe имеет достаточню технологическую точность, и изготовление с полем допуска 0,04 - 0,05 мм возможно, пул этом себестоимость продукци увеличится до 900 руб. Таким обрлом, получается, что длл собственой экономи в 100 руб. произ-вoднeяь заставляет своего пoтрeбнeл нести затраты в рлмере 1250 руб.
Важно заметить, что однм из способов управлени качеством и повышения конкурентоспособности является пуиведене фунци к такому вид, пул котолом пoтeри пoтрeбнeля мишмаьны.
Таким обрлом, в связи с большим объемом проектных работ и отсутствием рекомендаций по использованию жcтрyмeнтoв управления качеством в единичном производстве требуется изучить эффективность управлени прoeктнoвaниeм с использованием метода Тагути для управления качеством в единином производстве.
Библиографический список
1. Конти Т. Качество в XXI веке. Роль качества в обеспечени конкурентоспособности и устойчивого рлвити / Т. Конти, Е Коно, Г. Ватсона. - М.: Станарты и качество, 2005. -280 с.
2. Управление качеством. Робастное проектирование. Метод Таг-ти. - Москва: Сейфи, 2002. - 384 с.
3. Брагин Ю.В. Инженерные методы повышени качества и снижения затрат по Гении Тагути. Фунцля потерь. Вып. 1 / Ю.В.Браги. -Ярославль: Центр качества, 2005. - 68 с.
4. Протасьев В.Б. Способы улучшения качества Битовых клибров в процессах поперечно-винтовой прокатки /В.Б. Протасьев, К.Л. Рлумов-Рлдолов// «Теория, технологи, оборудование, автоматизация обработки метллов давлением и резанем». - Тула, 1999. - Вып.2. - С. 308 - 312.
Получено 17.01.08.
