CC BY-NC-ND
47
Г.В. Рухлин
УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ ПРОМЫШЛЕННОЙ ПРОДУКЦИИ
В статье рассмотрены главные показатели качества сварочных электродов; перечислены основные виды дефектов электродов, проведен краткий анализ причин их возникновения и способы их устранения. Обосновывается необходимость комплексного управления факторами формирования качества на всех стадиях жизненного цикла продукции сварочного производства.
Ключевые слова: система управления качеством, сварочное производство, стадии жизненного цикла, технологическая наследственность, факторы и условия.
Качество наряду с ценой является одним из важнейших факторов конкурентоспособности продукции. При этом в настоящее время качество становится эффективным способом выдерживать серьезную конкуренцию среди отечественных и зарубежных производителей и защищать свой рынок сбыта продукции. Многие предприятия по производству сварочных электродов идут на добровольную сертификацию своей продукции в различных органах - ГОСТ Р, Регистр Судоходства Р, ЬИ, ТИУ, сертифицируют свои системы качества в свете требований стандартов ИСО 9001.
Рассмотрим преимущества, которые создает современная система управления качеством, действующая на предприятиях. Во-первых, организация собирает требования потребителей применительно к своей деятельности, формализует и ранжирует их, то есть получает статистически объективную информацию о том, что требуется от продажи. Во-вторых, эти требования закладыва-
© Рухлин Г.В., 2012
ют в рабочие планы предприятия, а их выполнение периодически контролируют путем выборочного опроса потребителей. В-третьих, система позволяет управлять всеми этапами производства от закупки сырья и материалов до изготовления и отгрузки готовой продукции и контролировать их.
Анализ положения дел в современном сварочном производстве показывает, что кардинальное решение проблемы качества возможно лишь при создании условий для наиболее полной реализации научно-технического потенциала сварочной науки и техники во всем цикле работ - от научных исследований до изготовления сварных соединений.
На каждой из стадий жизненного цикла продукции сварочного производства (НИР и ОКР, опробование, изготовление, обращение, эксплуатация, или потребление) взаимодействует живой и овеществленный труд.
Примерно 20% дефектов в сварочном производстве связаны с качеством живого труда (проектировщики, наладчики, операторы, сварщики, контролеры), а остальные 80% - с результатами прошлого труда (средствами труда и предметами труда, к которым в числе прочих относятся сварочные материалы, оборудование, приборы и т. п.)1.
На примере строительной отрасли, в которой занято около 40% всех сварщиков, исследованы характерные факторы, влияющие на дефектность сварных соединений.
Выявлены причинно-следственные связи «фактор-причина-дефект» и 5 доминирующих факторов, рассчитан их удельный вес в образовании дефектности: подготовка и сборка под сварку - 28-34%, квалификация исполнителей - 19-31%, сварочные материалы - 14-26%, сварочные процессы - 11-19%, сварочное оборудование - 5-13%.
Установлено, что по каждому доминирующему фактору образуется уникальная, только ему присущая структура дефектности. Следовательно, совершенствование технологических процессов и уровня качества необходимо осуществлять по алгоритму «дефект-причина-фактор» в процессе сварки и устранять причины дефектности еще на промежуточных этапах.
Свойства средств и предметов труда являются факторами, определяющими качество и обусловливающими технологическую наследственность продукции сварочного производства. Эту наследственность невозможно регулировать в процессе создания конечной продукции. Хотя доля сварных швов в сварных конструкциях занимает менее 1% объема, 70-80% всех фиксированных
отказов связано со сварными соединениями. Отсюда вытекает одна из главных задач в решении данной проблемы: найти способ обеспечения требуемого качества средств и предметов труда в сварочном производстве.
Анализ технологической наследственности показывает, что народнохозяйственная продукция наследует качества конечной продукции сварочного производства, сформировавшиеся на стадии обращения.
Аналогично этому конечная продукция сварочного производства наследует качества сварочных материалов и сварочного оборудования, а последние - качества сырья, комплектующих изделий и оборудования для производства сварочных материалов и изготовления сварочной техники2.
Виды продукции сварочного производства в целях выбора методов управления качеством конечной продукции будем классифицировать следующим образом.
1. Конечная продукция сварочного производства - сварные соединения, детали и узлы, входящие в состав (или являющиеся основой) машин, механизмов и сооружений.
2. Промежуточная продукция (сварочные материалы и оборудование), используемая на стадии изготовления конечной продукции сварочного производства. Она, как правило, изготавливается на специализированных предприятиях, не связанных с изготовлением конечной продукции сварочного производства.
3. Сырье и комплектующие изделия, используемые на стадии изготовления сварочных материалов и оборудования и также являющиеся продукцией специализированных предприятий и объединений.
4. Оборудование, применяемое для производства сварочных материалов на стадии изготовления, т. е. продукция специализированных предприятий.
Помимо технологического наследования качества, все виды продукции наследуют определенные свойства и на определенных стадиях жизненного цикла: от научной и проектной разработки - к опытному образцу, от опытного образца - к изготовляемому промышленному изделию.
На стадии НИР и ОКР планируемый (базовый) уровень качества продукции отражает фактические требования потребителя, которому предстоит эксплуатировать или расходовать ее у себя. Условно этот уровень равен единице. Естественно, под воздействием различных отрицательных факторов показатель
уровня качества от стадии к стадии жизненного цикла становится меньше единицы.
Рассмотрим более подробно проблемы управления качеством на примере производства самых распространенных на сегодняшний день сварочных материалов - покрытых металлических электродов.
Признаки качества электродов можно разделить на три основные группы. Первую группу составляют электроды с дефектами покрытия, преимущественно технологического происхождения (местные задиры, вмятины, трещины в покрытии, вздутия), регламентированные стандартом и ведомственной нормативной документацией. Чтобы поддержать на необходимом уровне качество электродов по признакам, составляющим эту группу, не требуется создавать специальную систему управления. Достаточно оперативного и систематического вмешательства технологического персонала конкретного производства.
Вторая группа признаков качества, характеризующая функциональное поведение и сварочно-технологические свойства электродов (разбрызгивание, отделимость шлака), проектируется на стадии разработки электродов. Соответствие электродов уровню проектируемых признаков можно принять в качестве показателя технического совершенства и стабильности технологического процесса изготовления электродов.
Третья группа признаков качества, которую составляет соответствие нормативным требованиям химического состава и механических свойств наплавленного металла, стойкости к межкрис-таллитной коррозии, других специфических характеристик.
Проведем краткий анализ вероятных причин образования некоторых дефектов покрытия электродов с целью приблизительного определения целесообразности статистического регулирования технологических процессов в системе управления качеством при производстве сварочных электродов.
Например, образование поверхностных продольных трещин и местных сетчатых растрескиваний может быть связано с неравномерным перемешиванием сухой шихты с жидким стеклом, неравномерным распределением частиц порошка одного размера (например, микронной фракции) в сухой шихте или с кратковременным нарушением режимов сушки-прокалки электродов. Частичные откалывания покрытия от стержня при оценке его технологической прочности, определяющей также прочность покрытия электродов при транспортировке, связаны с тем, что в процессе
опрессовки (выполнения других операций) технологические параметры изготовления на участках откалывания покрытия отличались от оптимальных режимов. Улучшить прочность сцепления можно исходя из анализа состояния оборудования и технологии на каждом конкретном производстве3.
Во многих случаях для анализа причин образования дефектов не требуется аппарат статистических методов контроля и регулирования качества. Здесь достаточен здравый смысл, производственный опыт, оперативный технологический анализ, для того чтобы предотвратить образование дефектов.
Практически важной характеристикой электродов является основное назначение, то есть конкретная область их применения: например, сварка корневого шва стыков труб, либо высокое качество однопроходных угловых швов, сварка с гарантированным формированием поверхности шва и плавным переходом от шва к основному металлу. Узкая «специализация» электрода свидетельствует о глубоком и детальном изучении разработчиком металлургических процессов (конкретно для данного электрода), изучении технологических особенностей электрода, оценке различного рода явлений и процессов, сопутствующих формированию сварочной ванны.
Количественной характеристикой эффективности и качества электродов является производительность плавления, оцениваемая коэффициентом наплавки. Производительность плавления современных зарубежных электродов на 15-20% больше отечественных4.
Разнотолщинность покрытия (разность его толщины на диаметрально противоположных участках электрода) является одним из важнейших количественных показателей качества электродов, так как только при равномерном покрытии возможно правильное расплавление флюса и получение надлежащих свойств металла в сварочной ванне. Нами исследованы причинно-следственные связи между основными факторами изготовления электродов и разнотолщинностью покрытия. Если разнотолщинность превышает предельно допустимую величину, то это сильно затрудняет работу сварщика. На электроде образуется односторонний козырек из покрытия, а в металле шва возникают различные дефекты - несплавления, шлаковые включения.
Согласно ГОСТ 9466-75 «Электроды покрытые металлические для ручной дуговой сварки сталей и наплавки. Классификация и общие технические условия», разнотолщинность покрытия определяется в трех сечениях, удаленных друг от друга по длине
на 80-100 мм. Установлено, что разность между максимальной и минимальной ее величинами весьма точно характеризует качество технологии изготовления электрода, а значит и сам электрод. По этой разности можно выявить неотлаженную операцию или их группу, состояние оборудования и квалификацию персонала.
В заключение еще раз подчеркнем, что качество, надежность и безопасность продукции (конструкций, изделий), где основную функцию в инженерии неразъемных соединений и поверхностей несут сварка и родственные процессы, определяется всей системой «конструкция-материал-сварочная технология-сварочное оборудование-контрольное оборудование-персонал».
Проводимые исследования показывают, что для достижения высокого качества конечной продукции сварочного производства необходимо комплексное управление факторами формирования качества на собственных стадиях ее жизненного цикла и на аналогичных стадиях для любого другого вида продукции, используемого в сварочном производстве5. Иначе говоря, достичь высшего уровня качества любого вида готовой продукции сварочного производства можно лишь с помощью управления всеми факторами и условиями, то есть обеспечивая высокое качество результатов как живого, так и прошлого труда.
На отраслевом уровне необходимо определять показатели качества всех видов продукции и разрабатывать руководящие документы и стандарты, регламентирующие регулирование процессов формирования качества сварочной продукции на стадиях ее обращения и потребления.
Система управления качеством продукции сварочного производства и ее подсистемы должны функционировать на основе программ управления качеством продукции, специализированных информационных систем обеспечения НИР и ОКР, решений руководителей предприятий и органов авторского надзора, а также результатов операционного, приемочного и входного контроля качества.
Принимая понятие «качество» как совокупность ряда показателей, легко проследить, что даже один из них зависит от нескольких факторов. Поддержание, а тем более улучшение качества электродов предполагает увеличение расходов, что, естественно, резко повышает стоимость продукции. Размер издержек ограничивается для производителя конкурентоспособным максимальным уровнем цен, с одной стороны, и тем объемом прибыли, которую он рассчитывает получить от сбыта продукции в приемлемой перспекти-
ве - с другой стороны. Поэтому производитель стремится достичь наивысших качественных показателей при минимальных затратах. Тем не менее становится ясно, что в ближайшее время отечественных производителей ожидает значительно более жесткая конкуренция с лидерами мирового производства сварочных электродов и успех в этой борьбе потребует значительных инвестиций в развитие, а также налаженного диалога с потребителем.
Примечания
Стеклов О.И. Сварка начала XXI века // IV Международная конференция по сварочным материалам стран СНГ. «Сварочные материалы. Разработка. Технология. Производство. Качество. Конкурентоспособность». Краснодар, 2007. С. 7-15.
Ворновицкий И.Н. Управление качеством сварочных электродов в процессе их изготовления. М.: ИКАР, 2001. 110 с.
Жизняков С.Н., Сидлин З.А. Ручная дуговая сварка. Материалы. Оборудование. Технология. Киев: Экотехнология, 2006. 368 с.
Лобанов Л.М. Задачи по обеспечению качества в сварочном производстве // Сварщик. 2001. № 4. С. 35-37.
Басиев К.Д. Использование минеральных ресурсов Северного Кавказа в производстве сварочных электродов / К.Д. Басиев, Г.В. Рухлин, А.М. Байматов. Владикавказ: Терек, 2005. 218 с.
2
3
4
5
