книги / Организация и планирование машиностроительного производства (производственный менеджмент)
..pdfРис. 4.8. Схемачиспользования статистических методов при обеспечении качества
В решении проблемы повышения качества продукции и эффективно сти производства важную роль играют статистические методы (рис. 4.8) управления качеством. Для исследования используются статистические методы прогнозирования и обоснования технических норм и допусков, статистический анализ качества продукции, статистический анализ де фектов продукции, возникающих в процессе производства, испытаний и эксплуатации. Для контроля качества используется статистический прие мочный контроль продукции.
Статистический приемочный контроль — это выборочный кон троль качества продукции, при котором для обоснования плана контроля используются методы математической статистики. План контроля — это совокупность правил, по которым производится выборка из партии изго товленных изделий или деталей и на основании их качества делается за ключение о качестве всей партии продукции. Методы статистического приемочного контроля применяются для входного контроля материалов, сырья и комплектующих изделий, при операционном контроле и контро ле готовой продукции.
На практике используется одноступенчатый, двуступенчатый и по следовательный методы контроля. Одноступенчатый контроль позволя ет делать заключение о качестве продукции по одной выборке. Двусту пенчатый контроль предполагает принятие решений о качестве продук
ции по результатам не более двух выборок, причем отбор второй вы борки зависит от результатов про верки первой выборки. Последова тельный контроль не определяет заранее количество изделий, по ко торым будет сделан вывод о каче стве продукции. Следует отметить, что среднее число проверяемых из делий с ростом числа ступеней убывает, однако при этом возника ют трудности организационного характера и требуется более высо кая квалификация контролеров. Вследствие этого многоступенча тый контроль качества продукции пока еще не нашел достаточного распространения. Последователь ный же контроль используется в организации ресурсных испыта ний на надежность, где большое значение имеет уменьшение объе ма выборки.
Преимущества двойного выбо рочного контроля особенно оче видны, когда контролируемая пар
тия продукции пк принимается или отклоняется уже на основе первой вы борки (n„i). При двойной выборке n„i всегда меньше, чем п„для однократ ной выборки. Партия посредственного качества требует взятия второй пробы (пв2). При этом n„i + п„2 больше, чем п„ однократной выборки. На рис. 4.9 представлена схема проведения двойной выборки.
Статистический приемочный контроль используется в условиях ус тойчивых технологических процессов в массовом и крупносерийном производстве. По сравнению со сплошным контролем он сокращает ко личество контролируемых объектов, однако трудоемкость каждой кон трольной операции возрастает из-за использования измерительной аппа ратуры (а не простых контрольных инструментов в виде скоб или калиб ров), определяющей значение контролируемого параметра.
Методы управления технологическими процессами можно разделить в зависимости от их совершенства на три группы-, регулирование, автома тизированное управление и автоматическое управление (табл- 4.1). Мето ды статистического регулирования, как правило, позволяют контролиро
вать один из параметров качества одной из операций технологического процесса. Автоматизация контроля, применение ЭВМ для анализа кон тролируемых параметров и выработки решения о качестве технологиче ского процесса позволяют перейти на следующую ступень развития сис тем управления технологическими процессами, создавая АСУТП (авто матизированные системы управления технологическим процессом).
Таблица 4.1. Методы управления технологическими процессами (ТИ)
Х арактери сти ка |
м етодов |
О бъекты управления |
С редства управления |
уп равлен ия |
ТП |
|
|
Регулирование |
ТП |
Отдельные операции |
Статистические карты |
Автоматизированное |
Отдельные технологиче |
Устройство автоматиче |
|
управление ТП |
|
ские процессы |
ского контроля и управле |
|
|
|
ния отдельными операция |
|
|
|
ми |
Автоматическое управле |
Технологические процес |
ГПС |
|
ние ТП |
|
сы изготовления изделия |
|
Статистическое регулирование производится с использованием кон трольной карты, отображающей уровень настройки и точности техноло гического процесса. На контрольной карте обозначаются границы регу лирования, установленные с учетом закона распределения контролируе мого параметра, характера процесса.
Статистическое регулирование технологического процесса включает три этапа: наблюдение за устойчивостью технологического процесса, вы явление причин в случае нарушения качества технологического процесса и устранение причин путем регулирования процесса. Таким образом, ме тод статистического регулирования технологического процесса преду преждает возникновение брака, а потому является профилактическим.
Наиболее часто в этом методе используют карты средних X и размахов варьирования R (рис. 4.10). Метод средних и размахов заключается в том, что на основании предварительного статистического анализа техно логического процесса строят две диаграммы: одну — для наблюдения за средними значениями X, другую — за размахами R выборок (раз мах— это разница между максимальным и минимальным значениями контролируемого параметра выборки). Линии Вт и Нт ограничивают пре дельные допустимые отклонения параметра, а линии В^и устанавли вают контрольные границы допустимых случайных колебаний значений средних X выборок. На диаграмме размахов линия BR обозначает верх ний контрольный предел размахов R. Через определенные промежутки времени из партии изготовленной продукции берется выборка неболь шой величины (чаще всего объемом 5 шт.). Для нее вычисляют среднее арифметическое X и размах R. Эти значения в виде точек наносят на диа-
в |
1 |
•Вх
|
|
|
|
• |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
< |
|
• |
|
|
|
* • |
• |
|
• |
• |
|
• |
Нх |
* |
• |
|
• |
|
< |
• |
|||||
• |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
__1__ 1— 1__ 1— 1__ 1— 1__ 1— 1— 1— |
1 |
1 |
_ |
1 _1 |
I |
.1 |
■■ _1 _11_ — _ |
_ _ _ 1 |
|
|
|
||
1 |
2 3 4 5 6 |
7 8 9 10 Номер |
1 2 |
3 4 |
5 |
6 7 |
8 |
9 |
10 Номер |
|
|
||
|
|
выборки |
|
|
|
|
|
|
выборки |
|
|
||
|
Рис. 4.10. Контроль карты средних арифметических X и размахов |
|
|
|
|||||||||
|
|
варьирования |
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
граммы в соответствии с порядковым номером выборки. Если при оче |
|
||||||||||||
редной выборке значения X и R выйдут за контрольные линии, это свиде |
|
||||||||||||
тельствует о возникновении в технологическом процессе нарушений не |
|
||||||||||||
случайного характера, которые могут привести к браку. Причины нару |
|
||||||||||||
шений технологического процесса (износ или поломка инструмента, |
|
||||||||||||
разладка оборудования и др.) нужно устранить. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
В условиях серийного и массового производства целесообразно ис |
|
||||||||||||
пользовать методы непрерывного контроля за ходом технологического |
|
||||||||||||
процесса и статистического регулирования его качества. Усложнение |
|
||||||||||||
оборудования и технологических систем предъявляет особеннр высокие |
|
||||||||||||
требования к системе управления качеством технологического процесса. |
|
||||||||||||
Нормальное функционирование автоматических линий и гибких автома |
|
||||||||||||
тизированных систем требует получения постоянной информации не |
|
||||||||||||
только о качестве продукции на выходе системы, но и о работоспособно |
|
||||||||||||
сти технологических систем, включающих оборудование, оснастку и ин |
|
||||||||||||
струмент, заготовку и исполнителя — рабочего, оператора или наладчи |
|
||||||||||||
ка. Поэтому трудоемкость контрольных операций в автоматическом и |
|
||||||||||||
гибком автоматизированном производстве достигает 50% и более в об |
|
||||||||||||
щих трудовых затратах, связанных с изготовлением продукции. |
|
|
|||||||||||
Требования к системе контроля операций в высокоорганизованных |
|
||||||||||||
технологических системах следующие: измерение контролируемых па |
|
||||||||||||
раметров должно производиться в динамическом рабочем режиме рабо |
|
||||||||||||
ты; сигнал с преобразователя, контролирующего параметр, должен быть |
|
||||||||||||
непрерывным; структура систем контроля должна быть изменяющаяся за |
|
||||||||||||
счет модульного принципа их организации; нужна высокая надежность |
|
||||||||||||
элементов технологического процесса, системы контроля качества и сис |
|
||||||||||||
темы |
управления. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В связи с этим совершенствование существующих и создание новых |
|
||||||||||||
систем управления качеством технологических процессов должно идти |
|
||||||||||||
по двум основным направлениям: 1) разработка новых методов выполне |
|
||||||||||||
ния контрольных операций и автоматизации контроля; 2) создание гиб |
|
ких автоматизированных систем контроля (ГАК). Наиболее перспектив ными являются методы неразрушающего контроля (акустический, маг нитный, оптический, радиационный и др.), оснащение оборудования средствами диагностики для контроля технического состояния техноло гических систем.
Совершенствование системы управления качеством продукции должно создавать такие экономические и организационные условия, ко торые стимулировали бы качественный, производительный труд, ини циативу исполнителей. Плохая работа должна непосредственно сказы ваться на материальном вознаграждении, на служебном положении и на авторитете работника.
4.2.3. Анализ качества продукции
Оценка и анализ качества продукции, являясь обратной свя зью в системе управления производственным процессом, дают информа цию для совершенствования производства. Отрасль науки, изучающая и реализующая методы количественной оценки качества продукции, назы вается квалиметрия. Различают следующие основные методы определе ния показателей качества продукции машиностроительного производст ва:
• измерительный — на основе технических средств (показатели на значения, параметрической надежности, экологические и др.);
•экспертный — при котором решение о значении показателей каче ства продукции принимается экспертами (показатели назначения, эстети ческие и др.);
•регистрационный — на основе наблюдений и подсчета числа собы тий, предметов, затрат (показатели надежности функционирования, эко
логические и др.);
• расчетный — на основе использования теоретических и (или) эмпи рических зависимостей показателей качества продукции от ее парамет ров. Расчетный относится к методам прогнозирования показателей каче ства.
При наличии сигнала о нарушении производственного процесса (на пример, по данным контрольной карты) должны быть выявлены и устра нены определенные не случайные причины нарушения. Под определен ными причинами следует понимать существование факторов, которые до пускают изучение и воздействие на себя. Случайные причины неизбежно встречаются в любом процессе, даже если технологический процесс про водится с использованием стандартных методов и сырья. Исключение
Рис. 4.11. Структура причинно-следственной диаграммы Исикавы
случайных причин невозможно технически или нецелесообразно эконо мически.
Часто при определении факторов, которые влияют на какой-либо по казатель, характеризующий качество, используют причинно-следствен ные диаграммы (диаграммы Исикавы). Диаграмма состоит из анализи руемого показателя качества и факторов, формирующих этот показатель (рис. 4.11).
Построение диаграмм включает следующие этапы:
1)выбор результативного показателя, характеризующего качество изделия, процесса;
2)анализ и разработку основных интегральных факторов X*, опреде ляющих показатель качества, формирующих их дифференциальных фак торов Yj и более мелких факторов, протекающих в системе или в процессе;
3)ранжирование факторов по их значимости и выделение наиболее важных. Этот этап осуществляется с использованием экспертных мето дов оценки.
Диаграмма дает представление о значимости факторов и может явиться инструментом в организации производства, планирования и про ведения мероприятий по повышению качества. С помощью диаграммы можно проводить анализ единичного показателя качества или качества всего объекта анализа. Число интегральных факторов, как правило, не значительно. Так, при анализе качества изделия машиностроительного производства основными интегральными факторами являются конкурен тоспособный проект, совершенная технология, надежное оборудование, качественные материалы и комплектующие, а также качественные труд и
организация производства. Другой подход при анализе качества продук ции — составление диаграммы «по ходу» технологического процесса.
Выявление причин недостаточного качества продукции и планирова ние мероприятий по его повышению решается также с помощью диа грамм Парето. Все факторы, определяющие качество изделия, классифи цируются с целью их ранжирования, например, по степени затрат на их устранение для повышения качества продукции, по их стоимости.
При использовании диаграмм Парето все факторы, определяющие ка чество, объединяются в три группы: А, В и С. В первую группу А объеди няют три фактора, которые по своей стоимости превосходят все осталь ные, и располагают их в порядке убывания. В группу В включают три по следующих фактора, каждый из которых в убывающем порядке непо средственно примыкает к группе А. В группу С заносят все остальные факторы, выделяя в качестве последнего фактора суммарные «прочие факторы», т.е. те, которые не удалось разделить на составляющие.
Методика анализа качества продукции машиностроения с помощью диаграмм Парето следующая:
1.Собирают статистические данные, которые могут иметь отноше ние к браку, выявляют количество видов брака и подсчитывают сумму потерь, соответствующую каждому из видов.
2.Располагают виды брака по группам А, В и С в порядке убывания суммы потерь, а в конце ряда ставят «Прочие виды», не имеющие значе ния для данного анализа и поэтому недифференцированные.
3.Строят столбчатый график (рис. 4.12), по оси абсцисс которого от кладывают виды брака, а по оси ординат — сумму потерь, где каждому виду брака соответствует свой прямоугольник (столбик), вертикальная сторона которого соответствует величине потерь от этого вида брака (ос нования всех прямоугольников равны) и строят кривую кумулятивной суммы (кривую Лоренца). На правой стороне графика откладывают зна чение кумулятивного процента.
4.Подсчитывают накопленную сумму, принимая ее за 100%.
Стоимостной анализ диаграммы Парето показывает, что на группу факторов А приходится, как правило, 70—80% всех затрат, на группу Б — 10—25%, группа С характеризуется 5— 10% затрат, связанных с ошибками и дефектами в работе. Неравноценность в стоимости факторов групп наводит на мысль различного подхода к воздействию на факторы для повышения качества продукции. Например, если факторы — это де тали изделия, то контроль деталей группы А должен быть наиболее жест ким, а в группе С — наиболее упрощенным.
В качестве факторов часто используют виды брака (изгиб, трещины, коробление и др.), а также маршрутный технологический процесс, если имеются данные о величине потерь от брака по каждой из операций.
При проведении анализа исследуют прежде всего факторы группы А и разрабатывают план мероприятий по устранению дефектов и повыше нию качества продукции.
Диаграммы Парето являются производственным документом и отве чают логике системы качества в стандартах ИСО — действия по повыше нию качества должны быть документированы.
Р А З Д Е Л 5 . ОРГАНИЗАЦИЯ,
НОРМИРОВАНИЕ, ОПЛАТА ТРУДА
ГЛАВА 5.1. ОРГАНИЗАЦИЯ ТРУДА
5.1.1. Задачи и основные показатели организации труда
Задачи организации труда состоят в повышении его произво дительности и качества, достижении рациональных взаимодействий че ловека со средствами, орудиями и предметами труда, обеспечении эф фективного функционирования системы «человек—машина».
Производительность труда определяется количеством продукции (объемом работ), произведенной работником в единицу времени (час, смену, месяц, год). Показатели производительности труда могут иметь натуральное, трудовое и стоимостное измерение.
Производительность труда в натуральном измерении в расчете на од ного работающего Прили на чел.-ч. Пч рассчитывается по формулам:
Пч |
Nn_ » |
|
t |
где Nn — объем произведенной продукции в натуральном выражении; Ren — среднесписочное количество работающих; t — количество нор- мо-часов (человеко-часов), затраченных на изготовление Nn.
Недостаток натурального измерителя — не в полной мере учитыва ются качество продукции и объем незавершенного производства.
Производительность труда в трудовом измерении характеризует ко личество человеко-часов или нормо-часов, затрачиваемых на единицу продукции. Чем меньше трудоемкость t, тем больше выработка рабочего за смену (месяц, год). Этот метод применим ко всем видам продукции не зависимо от степени ее готовности (изделие, деталь, заготовка, незавер шенное производство) и поэтому сравнительно широко используется в подразделениях машиностроительных предприятий. Однако точное из мерение производительности труда обеспечивается только при хорошо
организованном нормировании (см. 5.2). Низкое качество норм и норма тивов по труду сдерживает его применение. Этот показатель целесообра зен для анализа трудоемкости изготовления продукции и оценки затрат труда по стадиям процесса производства, установления влияния на тру доемкость технико-организационных факторов и определения численно сти рабочих.
Производительность труда в стоимостном измерении определяется делением объема изготовленной продукции в денежном исчислении на среднесписочное число работающих (Рсп, руб./чел) или на затраченное количество человеко-часов (t, руб./чел.-ч).
Вусловиях рыночных отношений все большее значение приобретает
вкачестве измерителя производительности труда показатель валового дохода на одного работающего. Валовый доход, рассчитываемый разни цей между выручкой от реализации продукции и материальными затрата ми, характеризует в стоимостном измерении конечный результат труда работников.
Состояние качества труда определяется соответствием характери стик изготовляемой продукции требованиям внутри- и внепроизводственных потребителей ее, спросу на рынке, отсутствием брака и дефектов, потерь материальных, энергетических и трудовых ресурсов, качеством норм и нормативов и другими факторами.
Основные группы факторов роста производительности труда следую щие:
1. М а т е р и а л ь н о - т е х н и ч е с к и е ф а к т о р ы : обеспе чение производства качественными материально-сырьевыми ресурсами, применение ресурсосберегающих технологий, высокопроизводительных машин и оборудования, многофункциональных рабочих мест.
2. О р г а н и з а ц и о н н ы е ф а к т о р ы : повышение гибкости функционирования производственных подразделений, формирование за даний исполнителям с учетом стратегии производственного менеджмен та и маркетинга, совершенствование форм и методов разделения и коопе рации труда, многостаночное (многоагрегатное) обслуживание; сокраще ние объема трудоемких и вредных для здоровья работ, механизация транспортных перевозок, погрузочно-разгрузочных работ и др.
3. С о ц и а л ь н о - э к о н о м и ч е с к и е ф а к т о р ы : качест венная подготовка и переподготовка кадров, правильная их расстановка и использование; мотивация работников на многофункциональную дея тельность, совершенствование организации труда на рабочих местах, ис ключающее его монотонность, утомляемость работников, потери рабоче го времени, строгий контроль за соблюдением психофизических, эстети ческих, санитарно-гигиенических и экологических требований, улучше