Управление несоответствиями в серийных технологических процессах промышленного предприятия Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

УДК 658.5

Л. Н. АХТУЛОВА О. В. ДЕЖУРОВА Д. А. ГРЮНЕР

Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия,

г. Омск

Омский филиал института математики им. С. Л. Соболева СО РАН

УПРАВЛЕНИЕ НЕСООТВЕТСТВИЯМИ В СЕРИЙНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ

В статье рассматриваются методические аспекты управления несоответствиями в серийном технологическом процессе на основе дифференцированного подхода к идентификации рисков.

Ключевые слова: качество, безопасность, экспертные методы, методы определения риска, управление несоответствиями.

Согласно концепции стандартов ИСО серии 9000 обеспечение качества продукции достигается через управление факторами, оказывающими дестабилизирующее воздействие на процессы, которые прямо или косвенно вносят вклад в качество продукции, в частности на технологические процессы. Объективно существуют факторы, которые нарушают естественны»! ход процесса и. как следствие, формирующие несоответствия в них Результаты функционирования вспомогательных и управленческих процессов реализуются в основных процессах — в технолог ических. Соответственно, задача выявления факторов, формирующих риски появления несоответствий и управления ими. должна решаться, в первую очередь, через технологические процессы, которые являются приоритетными для предприятия, с точки зрения обеспечения качества продукции.

Эффективное управление несоответствиями предполагает возможность своевременно получать достоверную информацию в необходимом объеме о состоянии объекта управления и оперативно принимал. решения на местах. В свою очередь, методы получении информации нее количество должны отвечать критерию полезности с точки зрения объема ресурсов. которые были задействованы в процессе ее получения Таким образом, сформулировано первое положение, которому должен соответствовать подход к управлению рисками в технологическом процессе.

При определении тактики управления несоответствиями необходимо также принимать во внимание обстоятельство, что качество и безопасность объек та наблюдения необходимо разделять. Качество - это информации осовокунности характеристик объекта, которая может удовлетворять потребности заинтересованного лица. Потребитель при принятии решения об использовании объекта не принимает во внимание аспект безопасности, т.к. априори предполагается, что данный объект не представляет угрозы для жизни, здоровья, имущества и окружающей сре-

ды и руководствуется информационной составляющей о качественных характеристиках объекта. Та ким образом, понятие качество объекта включае т в себя идею безопасности. Однако вопросы безопасности объекта должны решаться в первую очередь и при наличии минимального риска опасности для безопасности жизни, здоровья, имущества, окружающей среды, должны учитываться и устраня ться до контакта с заинтересованными лицами путем применения предупреждающих действий.

В России безопасность объектов обеспечивается на законодательном уровне. Вступление в силу Федерального закона «Отехническом регулировании» 11J, который является основополагающим в данной сфере, запустило процесс разрабо тки технических регламентов па объекты, которые представляют потенци альиую опасность для человека и окружающей среды. Вместе с тем в переходный период разработки технических регламентов круг вопросов безопасности решается применением стандартов санитарных правил и норм и других документов. Таким образом, практически все аспекты безопасности учитываются в подобных документах, и, соответственно, все требования к обеспечению безопасности объекта применяются на уровне организаций в обязательном поряд ке. По этой причине несоответствия, представляющие собой опасность при применении объекта но назначению, встречаются редко, т.к. обеспечены превентивные меры, заложенные в обязательных для применения соответствующих документах. Кроме тою, исследование видов несоответствий (табл 1), показывает, ч то опасности данного класса, которые встречаются в производстве, несмотря на выполнение предупреждающих действий, часто относятся к разряду тех. что но учитываются в подобной документации, и появление их обусловлено особенностями производства данной отрасли.

Таким образом, такая система предупреждающих мероприятий несовершенна, и обусловлено этоотли

Примеры опасных факторов лля безопасности продукции, неучтенных в нормативной документації».

Производство алкогольной продукции

'Эгон гехнолшнчсского процесса Опасный фактор Нормативная докумеїгтаци*

Приготовление водки по ассортименту Попадание деталей одежды, іиілпг и т д,

Бракераж Чистой посуды Остатки распюрд NaOH в бутылках Внутренний регламент прон зволства продукции. ГОСТ на продукцию

Остатки масла в бутылках

Koirrpo.w, водки и бутылках на наличие ноггоронннх включений Чернушка (посторонние включении*, у г ольхи и др.)

Стекло п бугылке

читальными особенностями производства продукции в разных отраслях, а также естественными изменениями п производственной среде, технологическом процессе. которые могут произойти, например, по при-чино внедрения иниовациоинихтехнологий. Сточки зрения системного подходи к управлению, такие изменения можно рассматривать п данном случае новыми компонентами системы, которые должны находиться во взаимосвязи со всеми составляющими данной системы и. соответственно, содержат новые факторы, которые могут внести дестабилизирующее воздействие в ход технологического процесса.

В мировой практике управления качеством продукции частично найдено решение данной задачи. I !а современном этапе пользуется большой популяр посгыосистема менеджмента безопасности пищевой продукции, основанная на принципах ХАССП |2, 3). Она учитывает как опасности, определенные в стандартах, санитарных нормах и правилах и другой документации, так и являющиеся специфичными для данною вида производс тва. В соответствии с концепцией управлении безопасностью продукции, заложенной в \2, 3| предполагается, что механизм, обеспечиваю* іций достижение цели — безопасности продукции, пригоден д\я использования па предприя тиях, участвующих п цепи создания пищевой продукции, т.е на промышленных предприятиях, организациях, занимающихся хранением, транспортированием продукции. розничной торговлей, и. соответственно, требо-вания |2,3| распространяются не только на предпри-ития пищевой отрасли, но и на организации, которые имеют косвенное от ношение к производству пищевой продукции, например, к ним могут относиться промышленные предприятия, которые производи! оборудование, упаковочные материалы и другую продукцию, которая может быть использована при про-изводстве пищевой продукции.

Данная система :к|)фекти»на в использовании применительно к решению вопросов безопасности про дукции. но вто же время иместсвои недостатки. Алго-ритм разработкитакои системы на предприятии предусматривает этан анализа опасных факторов \?.. 3.4), на котором предполагается измерение степени риска опасности экспертным методом по шкале вероятности появления опасного фактора и степени тяжести последствия при его появлении (рис 11

Соответственно, если эксперты оценят степень тяжести при появлении опасного фактора как низ-кую и степень вероятности реализации случая как I невысокую, т.е н совокупности по формуле 11) полу-

Обг медопу рч 1 <1СТЪ | CTMMOfO | ска ,

06п; допуст рис ість и мого *8 “1 1 1

1 1 1

Вероятост* реализации опасною фактора

Рис. 1. Диаграмма анализа рисков

чается I, то данная опасность более не рассматривается на следующих этапах формирования системы

/г - я т.

И)

где Р - оценка степени вероятности появления опасного фактора, Т - оценка степени тяжести последствий от реализации случая появления опасного фактора.

Таким образом, в алгоритме разработки такой системы заложена идея дифференцированного подхода к степени опасности продукции для ее безопасного использования. Но встает закономерный вопрос о целесообразности и возможности деления опасностей на категории «менее опасные» и «наиболее опасные». В законе «О техническом регулировании» поставлен вопрос о необходимости идентификации всех обьектов, представляющих какую-либо угрозу жизни, здоровью человека, имуществу и окружающей среде. Соответственно, данное положение о возможности градации опасных факторов по ка тегориям вступает в противоречие с законодательством Анализ опасностей проводится подобным образом с целью сокращения количества опасностей и, соответственно, /удя предупреждения идентификации избыточного количества критических контрольных точек, которые бы сделали систему неуправляемой. Однако следует отметить, что при принятии решения на этапе анализа опасных факторов предполагается использование исключительно экспертных методов

Пример анализ« опасных факторов.

Прон іводство алкогольном продукции

N4 ОПаГИСГО фактора Вид опасного ф.тк-тра Вероятность появлении, степень опасности, риск

1 Плесень/пепромып бутылок 1.2. 2

2 Наличие насекомых 2. 1.2

Л Пиль о рабочей зоне 3,1,3

•» Ворс п бутылке 3,1.3

і Посторонние включения н готовой продукции (чернушка) 2. 1.2

6 Посторонние включении о ютовой продукции (механические предметы) 1.3.3

2

1

I

□ ІІ.1ИИЧИЄ н дсеиомм к

I Ппесеиь/непроммя бутылои

Пыль в рабочей іоне

□ ВорГ В (іуГМ'ІКе

I Посторонние* ВКЛЮЧГ-НИл г готовой продукции {М«Х.ИНІЧЄПШЄ предметы) і Посюронние включения в готовой продукции <•lfjlHyiJIH.il

Риг. 2. Оценки пероитностей нояплсинх негоотнестпнм экспертами но диаграмме анализа риском

45000 -------- 4282»

Насекомые

■ Плбсачі/нопромь'О

□ Пыль (ворс)

□ Ворс

□ Механические предмети о бутылке

■ Чернушка

Рис. 3. Частота случаев несоответствий за 2007 г.

оценки, которые, как известно |3,6|, грешат субъективизмом. Анализ функционирования системы ХАСС11 на предприятии, в ходе которого были рассмотрены результаты анализа опасных факторов (табл. 2, рис. 2) и статистические данные функционирования системы за 2007 гг. (рис. 3) показал, что причиной увеличения числа критических контрольных точек является применение методов, заложенных в |2, 3] к управлению не только безопасностью, но и качеством продукции и п результате использование методов экспертных оценок применительно к »опросам качества.

В табл. 2 приведены примеры результатов анализа опасных факторов, которые были получены при опросе экспертов по методу Дельфи. Степень вероятности появления опасного фактора № 2 оценена

как средняя, в то время как статистические данные за указанный период показывают, что частота появления опасного фактора № 2 минимальная (5 случаев в течение 2007 года). Опасный фактор № I получил оценку степени вероятности минимальную, равную 1, но фактические данные свидетельствуют о том, что такое несоответствие является одним из наиболее часто встречающихся в общей совокупности несоответствий за 2007 год (30322 случая). Таким образом, при оценке степени тяжест и последствий при реализации опасного фактора как низкой данные несоответствия не учитываются при разработке системы управления безопасностью продукции. В данном случае эксперты при принятии решения ориентированы на использование информации за ближайший период времени и соответственно как показывают результа-

ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ МОНИК N1 | <М) МО* МАШИНОС!Ю1КИ| И МАШИНОМАІНИІ

Лскпмптнтм технологического процесса

С

с

Опасіюсі и. лстсмюшисся в ПрОІГШОДСГВСІІНОЙ практике

I -------------

С

Идентификация опасностей

(

І Іотснішаїміме опасности і ~

З

Опасности для качества

,|го.|у".|1И

Усгамоп.'їсиис набора фактором. определяющих риски ВОІНИКНОПСІІИ* Опасностей ддя качесшт

Опасности для бсюпасіюспі

■ ■ акд.чиі»

Идснтнфикация опааюстсП

т

Ґ Опасности дім Л ґ j качеств* j

V. чртяуцнч ■) ч

І

з

Ошшіосіи д ій бе (опасности ііпо;т\кііин

.ЩВЗШЩЦ

Установление набор» факторов . определяющих риски вотникнопсния опасностей дли бсюпасмостн продукции

Сбор ЛАМИІІІХ об опасностях для качсстна продукции и факторах их формирующих

(

Установление корреляций и различий п группах между несоответствиями прачукнин/ сс отдельных компонентов и ^неблатириятными факторам и

г Определение уровней ' иесоответствнй и границ приемлемо! о риска нозникнопснин опасности для w качества npcvivuuni

Оценка зффскпшности суикстп)іо(ііих корректирующих и предупреждающих лейсі вий

Определение необходимости II С0ІЛШІИИ IiailOO дополнительною контроля

Определение тгапов мониторинга и разработка корректирующих и предупреждающих

действий

J

Рис. 4. Модель управления несоответствиями в серийном технологическом процессе

ты анализа, могут да I ь неточный результат при оценке количественной информации

Таким образом, система ХЛССП применима и эффективна для решения вопросов безопасности про дукции. но подход к ее разработке содержит к себе рисктого, ‘пп. согласно градации, менее опасный фактор с минимальной вероятностью появления будет не учтен при дальнейшем анализе. А также при усло-вии применения единою подхода к вопросам качества и безопасности продукции растет риск необоснованною увеличения числа критических контрольных точек, что создает сложности в контроле, обработке и анализе информации и. соответственно, в управлении системы.

Исходя из этой концепции, существует объективная необходимость классифицировать все факторы, формирующие риски появления несоответствий по принципу деления качества и безопасности. Таким образом, сформулировано второе положение, на котором основывается подходк управлению несоответствиями в технологическом процессе

Персоналу важно иметь представление о видах несоответствий, Которые встречались в производстве или которые гипотетически могут появиться, а также план мероприятий по их устранению. Обозначенная задача прогнозирования качества и безопасности продукции решается на этапах проектирования продукции и ее производства с применением методов экспертных оценок или статистических методов управления качеством, 11о нашему мнению, для идентификации опасностей для качества и безопасности продукции целесообразен комплексный подход, предусматривающий как элементы математической статистики |7|, так и экспертные методы принятия решении.

Разработаїшая модель управления несоответствиями в серийном технологическом процессе приведена на рис. 4

Решение такой задачи прогнозирования на этапе производства продукции предлагается начаті» с выполнения декомпозиции технологического процесса с применением методологии функционального моделирования IDEFO, что позволит представить процесс как совокупность подсистем во взаимодействии друг с другом.

Для идентификации недостатков процессов необходимо осуществить ряд шагов, которые включают в себя описание продукции и ее компонентов, определение возможностей применения готовой продукции потребителем, втом числе и не по назначению, определение оборудования, на котором производится продукция, и его состояния, оценки состояния производственной среды. Такой анализ позволит определить перечень опасностей, которые гипотетически могут появиться и которые выявляются регулярно или не систематически в повседневной практике. Данные опасности следует классифицировать как опасности для безопасности продукции и опасности для качества продукции.

Опасности для безопасности продукции анализируются экспертным методом с использованием дерева принятия решения на предмет оценки вероятное! и тою, что данные отклонения останутся необнаруженными, т.е. эффективности существующих мероприятий контроля и вместе с ними предупреждающих действий Опасности, для которых существующие меры контроля и предупреждающие действия признаны как неэффективные, определяются как этапы дополнительного контроля, для которых нооб-

ходимо определить систему мониторинга и разрабо-гатькорректирующие и [предупреждающие действия.

Анализ опаснос тей для качества продукции предлагается провести с использованием методов матема-тической статистики и теории вероятности. Для этою необходимо установить набор факторов, определяющих риски возникновения рассматриваемых несоответствий и провести сбор данных Следующим шагом по результатам наблюдений устанавливаются корреляции и различия в группах между несоответствиями иродукции/полуфабрикатов/отдельиых компонентов продукции и неблагоприятными факторами. Оценка взаимосвязи проводится для качественных признаков с помощью критерия Хи-квадрат Пирсона, адля количественных — с помощью непара-мстрического критерии Спирмена. Оценка различий в группах проводится методами непараметрической статистки критерием Уилкоксона — Манна - Уитни Выбор критерия определяется исходя из типа собранных данных. Следующим этапом строится множественная регрессионная модель:

N

У'-Оо+Ха.-х,, 12)

ы

где У — уровень несоответствия, (1^,(1, — коэффициенты модели, N— количество факторов,

После того как определены уровни иесоответст-вий, необходимо установить границы приемлемого риска возникновения опасности для качества продукции. Результативный признак разбивается на 3 уровня. которые соответствуют низкой, средней, высокой вероятности появления несоответствия. Степень вероятности события определяется попаданием результативного признака в соответствующую градацию. Для несоответствий, вероятность появления которых определена как высокая, должны быть разработаны корректирующие действ ИЯ.

Существует также ряд опасностей для качества продукции, которые гипотетически могут появиться, по в производственной практике данною предприятия не встречались. Такие потенциальные несоответствия анализируются вместе с опасностями для безопасности продукции с использованием дерева принятия решения.

Таким образом, для управления несоответствиями в серийных процессах предложена методика, в основу которой положен комплексный подход сочетающий в себе методы математической статистики и экспертные методы принятия решений. Описанный подход

позволястопределитыфиоритетные направления работы по управлению несоответствиями, за счет идентификации опасностей для качества и безопасности продукции, которые превышают границы приемлемого риска возникновения несоответствия и для которых существующие меры кон троля и действий, предупреждающих появление опасностей, для безопасности продукции не эффективны

Библиографический список

I Отехническом регулировании | Гскст|: Федер эдконот27декабря 2002 г. N» 184 - ФЗ.

2. ГОСТ I’ 51705.1-2001. Системы качества Управление качеством гшщепмх продуктом ил основе нршшипоп ХАССП Общие требования. |Текст|. - Введ 2001 -07-01. - М.: Госстандарт России: ОАО «В! 1ИИС»,2001 - И с.

3 ГОСТ Р ИСО 22000-2007. Системы менеджмента безопасности пищевой продукции Требования коргани мцимм.учлетву ющнм и цепи соидлним шнцепий продукции. (Текст |. Bul* д. 2008 01-01. - М. :Фед«;рал>>ноевгентсгпо по техническому регулированию и метрологии: ОЛО*ВИИИС».'.¿00/. — 41 с

4. A.U. Равашдех РаадМохлммлд. Создание системы менеджмента безопасности продукции и процессов на итицеперорлбл тывающем нродирюгпш а Иордании : авторсф.дис. нлпд техн. »мук:05.02.23 - М . 2007.

5. Бешелеп С Д Математико-статистические методы экспертных оценок |Тпкст| / С.Д. Бешелеп. - 2-е иэд, перерлб и доп. — М.. Статистика, 1980. — 263 с.

G. Панко1м»Л.Л. Организация экспертизы и анализ экспертной информации |Текст| / Л,Л Панкова, А.М. Петровскнн, М.В. Шнейдерман, — М.. Наука. 1984 - 120 г

7 Сигел Э. Практическая Он шее-статистика |Тексг| / Г). Сн-тсл:пер.саигл - М . : Издателм-кий дом «Вильямс», 2002. — IO.'jOc

АХТУЛОВА Людмила Николаевна, кандидат технических наук, доцент кафедры «Управление качеством и сертификация» Сибирской государственной авгомобилыю-дорожной академии (СибАДИ). ДЕЖУРОВАОлыа Викторовна, аспнранткакафедры «Управление качеством и сертификации» (СибАДИ) ГРЮНЕР Дмитрий Александрович, аспирант лабора-тории методов преобразования и представления информации Омского филиала института математики им. С. Л. Соболева СО РАН.

Адрес для переписки: 644080, г. Омск, пр. Мира, 5.

Стагья поступила и редакцию 28.05.20091.

& Л. И. Алгулова, О. В. Дежу роиа. Д А. Грюнер

Книжная полка

Мухин, В. Ф. Производство сварных конструкций ¡Текст]: конспект лекций / В. Ф. Мухнн. — Омск: ОмГТУ, 2009. — 60 с.

В конспекте лекций кратко изложены основные сведения о сварочных приспособлениях, методах их проек-тирования и об обеспечении точности размеров при производстве сварных конструкций. Автор издания знакомите важным этапом подготовки производства: конструированием сварочных приспособлений и выбором типового вспомогательного механического сварочного оборудования. Кроме этого, в лекциях приводятся и краткие сведения о конструкции и применении промышленных роботов при сварке. Даны примеры вспомогательною мехлническогооборудовапия и применения промышленных роботов для сварки.

По ппироелм приобретении |3812) 65-23-69 Е п)л11: НЬ<Нгес(ог@ omglu.ru

ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ МСТИ« ** і <»J) МАШИМОСТРОСИИЕ