данный файл скачен с http://sovetnic7.narod.ru/

 

Автоматизированное моделирование и мониторинг качества процесса производства

Внедрение системы качества на основе требований стандартов ИСО 9000 и ее сертификация являются необходимым, но недостаточным ус­ловием для эффективною развития предприятия. В настоящее время известны и широко используются методы совершенствования менедж­мента качества, выходящие за пределы требований стандартов ИСО.

Разработанный Санкт-Петербургским государственным техническим университетом (СПбГТУ) на основе последних достижений математики в области систем моделирования инновационный инструмент, прошедший апробацию на МЗ «Арсенал», позволяет осуществлять непрерывное на­блюдение (мониторинг) за качеством процесса производства, получать количественные оценки результатов наблюдений.

Чтобы успешно управлять предприятием и обеспечивать гарантии качества продукции", руководителю на вопросы типа, удовлетворительно ли качество на данный момент или нет, хорошо ли работает предприятие или плохо, нужны не просто односложные ответы еда» или «нет», Руководителю необходим инструмент, который позволял бы осуществлять непрерывный мониторинг и получать количественные оценки качества. Этот инструмент должен давать возможность адаптировать выбранную систему оценки качества (набор оцениваемых параметров) таким обра­зом, чтобы она была максимально адекватна данному предприятию. Дру­гими словами, необходимо реализовать такой подход, согласно которо­му в каждом конкретном случае строится математическая модель, описывающая зависимость величины, характеризующей количественную оценку качества, от набора оцениваемых показателей (параметров). Еди­ничные и комплексные составляющие качества, как правило, взаимосвя­заны. Используемый в настоящее время метод взвешенной суммы, од­нако, не позволяет учитывать взаимное влияние показателей на оценку качества.

Разработанный в СПбГТУ математический аппарат, названный логи­кой антонимов, позволяет описать ассоциативное мышление человека и относится к классу непрерывнозначных логик. В отличие от других не­прерывных логик, логика антонимов полностью согласуется с классичес­кой логикой (обладает свойством булевости). Наличие свойств булевости позволяет сделать процесс моделирования гибким, подробно и адекватно отразить знания и представления экспертов об объекте моделиро­вания.

В предлагаемой для такой оценки системе мониторинга процессов используется ряд отправных качественных показателей. Их окончатель­ному отбору должно предшествовать определение модели качества про­цесса производства, его целей и факторов успеха.

Модель качества процесса производства строится на основе понима­ния причинно-следственных связей между различными показателями, характеризующими процесс. Обобщенными показателями качества мо­гут служить: конструкторское .технологическое, производствен мое обес­печение, качество подготовки и организации производства, качество пер­сонала, качество взаимодействия подразделений производства и г п. С этой целью используется схема Исикавы «рыбий скелет», дающая на­глядное представление не только о тех составляющих, которые влияют на объект исследования, но и о причинно-следственных связях. Схема Исикавы достаточно проста и наглядна. Но несмотря на относительную простоту, построение схемы требует от ее разработчиков хорошего зна­ния объекта исследования и понимания взаимозависимости и взаимо­влияния факторов. Уже сам процесс построения схемы Исикавы наво­дит на вопросы, возникающие в ходе исследования, и с успехом их раз­решает, так как каждая стрелка, нанесенная на схему, представляет со­бой, а зависимости от ее положения, либо причину, либо следствие.

Качество процесса производства рассматривается как система, со­стоящая из подсистем, поделенных на простые элементы (элементар­ные составляющие качества), дальнейшее разбиение которых нецеле­сообразно или невозможно (рис. 1). Состояние каждого элемента про­цесса производства численно характеризуется параметрами, которые могут быть получены по-разному: либо в результате измерений, либо экспертным путем. Элементы системы связываются между собой с по­мощью двухместных операторов β и у либо «тесно», либо «слабо». Каж­дому из элементов системы ставится индивидуальный весовой коэффи­циент. Экспертные методы получения коэффициентов весомости доста­точно многочисленны и разнообразны. Целесообразность применения того или иного метода во многом определяется характером анализируе­мой информации. Широко известны такие методы, как парного сравнения, множественного сравнения, ранжирования, классификации. При выборе коэффициентов весомости на МЗ «Арсенала использовался ме­тод парного сравнения.

На рис. 1 представлена математическая модель оценки качества про­цесса производства, где: Ζ — качество процесса производства; А, В, С, D, Е, F — составляющие качества (конструкторское, технологическое, производственное обеспечение, качество подготовки и организации про­изводства, качество персонала, качество взаимодействия подразделе­ний производства, соответственно).

 

Построенная модель позволяет получить количественную оценку ка­чества процесса производства по следующей формуле:

H[Z]=H[A_yB_yC_yD_yE_yF]

где H[Z] — комплексная оценка качества процесса производства в бал­лах, процентах или иных относительных величинах.

Полученную оценку необходимо сравнить с аналогичной оценкой, например с желаемой (эталонной) оценкой. Можно одно из полученных значений принять за идеал (идеальное значение) и проводить сравне­ние с ним. В качестве идеального значения может быть также выбрана лучшая оценка качества, характеризующая процесс производства.

Программное обеспечение, позволяющее построить модель в виде древовидного графа, автоматически производит соответствующие вычис­ления и позволяет получать объективные оценки за счет анализа вида связей элементов системы, что является преимуществом по сравнению с используемым до сих пор методом взвешенной суммы.

Экспериментальная апробация предлагаемой методики проводилась на компрессорном производстве машиностроительного завода «Арсенал» — российского производителя компрессорной техники для промышлен­ных, строительных и добывающих предприятий, который имеет почти 300-летнюю историю развития и является монополистом в производстве винтовых компрессоров мае лоза пол не иного типа.

Исследования проводились в феврале и апреле 2000 г., а также в феврале и марте 2001 г. Указанные промежутки времени характеризова­лись следующими изменениями: увеличением спроса на компрессорные станции (КС); увеличением объема выпуска КС; проработкой конструк­ции на технологичность; подготовкой к производству новой номенклату­ры изделий; пересмотром и реструктуризацией процесса производства.

На основе оценок, полученных в 2000 г._г был скапан прогноз по пре­тензиям потребителей в период гарантийного обслуживания компрессор­ных станций. Диагностика системы выявила «болезни», определяющие качество процесса производства. Оказалось, что недостаточное внима­ние уделяется подготовке производства, производственному обеспече­нию, нет оперативности в принятии решений. Наиболее существенно на качество выпуска серийной продукции предприятия влияют несвоевре­менное обеспечение покупными комплектующими изделиями и срыв сро­ков изготовления комплектующих изделий цехами из-за отсутствия рит­мичности в поставке материалов. Это приводит к увеличению объема работ на момент поставки, связанных с изготовлением деталей и обслу­живанием оборудования, а также вызывает напряженную работу персо­нала. В результате вероятность выпуска цехами бракованных комплек­тующих изделий возрастает.

Нужно отметить, что модель оценки качества процесса производства строится на основании представлений лица, принимающего решения (ЛПР), наиболее полно осведомленного о состоянии производственных процессов. В целях повышения объективности оценки к построению мо­дели могут быть привлечены эксперты, принимающие участие в произ­водственном процессе, — инженеры-технологи, конструкторы, механи­ки-энергетики, менеджеры по работе с персоналом. В качестве эксперта может быть приглашен специалист из внешней организации (например, им может быть специалист, к которому имеет расположение ЛПР), обла­дающий соответствующей подготовкой, в том числе и в области эксперт­ных оценок, имеющий опыт подобного анализа систем и аналитические способности. Однако, приглашение специалиста из внешней организа­ции приведет к денежным и временным затратам, так как для построе­ния модели, во-первых, необходимо подробно изучить систему, то есть необходима система мониторинга процессов; во-вторых, многое будет зависеть от способностей, знаний и опыта самого эксперта, чей уровень квалификации можно будет оценить только через какой-то промежуток времени; в-третьих, если ЛПР рассчитывает в целях эффективного уп­равления и выработки оптимальных решений использовать систему мо­ниторинга процессов, то в его же интересах «вырастить» своих собствен­ных специалистов.

При выборе оцениваемых показателей качества, операторов-связок и коэффициентов весомости учитываются количественные показатели работы предприятия, такие как число разрешений на отступления от кон­структорской, нормативной, технологической документации, количество извещений об изменениях, число отказов от БТК, количество реклама­ций и т. д. При этом важную роль играют характеристики ЛПР его опыт, знания и интуиция, а также знания привлеченных экспертов.

Использование модели в управлении качеством процесса производ­ства представлено на рис. 2, где по результатам моделирования выбирается наилучший путь развития предприятия, и только он реализу­ется на деле.

Разработанная модель позволила провести оценку базового состоя­ния компрессорного производства, выявить его слабые стороны, убедить­ся в эффективности использования модели для анализа и диагностики процесса, принятия решений, а также позволила получить данные для проведения бенчмаркинга. Предложенная методика лишена недостатков, присущих международным и национальным премиям качества и разра­ботанным на их основе различным методикам, так как в ней учитываются индивидуальные особенности производства, конкретный технологичес­кий процесс изготовления, причинно-следственные связи системы. К тому же, она не требует значительных затрат ресурсов.

Реализованная система мониторинга представляет собой повседнев­ный инструмент улучшения, используемый в целях как сертификации, так и дальнейшего совершенствования, системы качества, и выполняет роль индивидуальной программы для достижения и поддержания задач предприятия.

 

И. Н. Копанева, Начальник бюро контроля
Системы качества, ОЛО МЗ «Арсенал»