Методы менеджмента качества

УДК 621.71ЭтввтО05.6(О75.8) ББК'34.5"-?я73‘

С 32

Р ец ен зен ты :

кафедра «Основы научных исследований и проектирования» Белорус­ ского государственногоаграрноготехническогоуниверситета (зав. кафед­ рой кандидат технических наук, доцент В. Б. Ловкие);

начальникотделения методов компьютерного проектирования автомо­ бильной техники Объединенного института машиностроения НАН Бела­ руси доктор технических наук, профессор В. Б. Алъгин

Серенков, П. С.

С 32 Методы менеджмента качества. Проектирование норм точности: учеб. пособиедля студентов высшихучебных заведений/ П. С. Серен­ ков, Ю. Б. Спесивцева. —Минск: ИВЦ Минфина, 2009. —336 с.

ISBN 978-985-6921-26-4.

Учебное пособие является продолжением научно-методической серии книг «Методы менеджмента качества». В нем изложены теоретические основы, принципы, подходы и методы проектирования норм точности из­ делий механического типа, известного как «задача проектирования полей допусков» (Tolerance Design). Предложена методика «сквозного» проек­ тирования норм точности изделия, которая реализует известный систем­ ный подход Quality Function Deployment (QFD) —«структурирование функции качества» и представлена как алгоритм, включающий полный цикл проектирования норм точности: оттребований техническогозадания к изделию до требований к параметрам сборочных единиц и деталей.

Методика проектирования норм точности построена на комплексном модульном подходе, позволяющем разумно ограничить выбор и примене­ ние методов и средств проектирования.

Предназначенодля студентов техническихспециальностей, окажет по­ мощь в выполнении курсовых и дипломных проектов конструкторского плана, атакже будет полезноинженерам (конструкторам, технологам, мет­ рологам, инженерам по качеству).

ПРЕДИСЛОВИЕ

Темпы технического прогресса в области приборостроения и маши­ ностроения предъявляют все новые, более жесткие требования к пока­ зателям качества выпускаемых промышленностью изделий самого разнообразного назначения (машин, приборов, приспособлений, а так­ же их отдельных узлов).

Современный подход к менеджменту качества предполагает ком­ плексное решение задач планирования, обеспечения, управления и улуч­ шения качества продукции. «Дефекты дешевле предотвратить, чем по­ том исправлять» — основной принцип разработки современных систем менеджмента качества.

Известно, что в основном уровень качества формируется именно на начальных (допроизводственных) этапах жизненного цикла продук­ ции. В частности, показатели качества изделий или их структурных компонентов в виде комплекса требований определяются на стадии разработки техническогозадания на проектирование. Проектирование общепризнанно является ключевым этапом жизненного цикла изде­ лия в формировании заданного уровня его качества и конкурентоспо­ собности. Одним из основных инструментов проектирования являют­ ся расчетные методы. Проектировочные расчеты служат основой для обеспечения заданных в техническом задании показателей качества, оптимизации принятых конструктивных решений по критерию эф­ фективности.

В учебном пособии рассмотрены теоретические основы, принципы

иметоды проектирования норм точности изделий механического типа.

Под нормой точности показателя качества изделия или его струк­

турного компонента понимают допустимый диапазон рассеяния его значений, который представлен в виде поля допуска (стандартного или нестандартного) и отражен в технической документации.

Проектирование норм точности — это процесс организации и прове­ дения проектировочных расчетов, в результате которых заданное поле допуска каждого из параметров, определяющих работоспособность из­ делия, распределяется между параметрами его структурных компонен­ тов в виде частных полей допусков или норм точности. В этом смысле

предлагаемый подход является альтернативой таких методов назначе­ ния норм точности, как методы аналогов и прецедентов.

Задача учебного пособия — вооружить инженера (конструктора, тех­ нолога, метролога, инженера по качеству) формализованной процеду­ рой (методикой) решения сложной технической задачи — «сквозного» проектирования норм точности в рамках всего изделия, известной как «задача проектирования полей допусков» (Tolerance Design).

Предполагается, что читатели учебного пособия (студенты, инжене­ ры) владеют знаниями в области таких дисциплин, как «Высшая мате­ матика», «Теоретическая механика», «Прикладная механика», «Мате­ риаловедение», «Детали машин», «Детали приборов», «Метрология», «Стандартизация норм точности», имеют достаточное представление об устройстве и методах расчетов изделий машиностроения и приборо­ строения.

Воснову учебного пособия положены научно-методические нара­ ботки В. В. Кулагина, П. Ф. Дунаева, О. П. Леликова. Использованы также материалы работ Н. А. Бородачева, Н. Г. Бруевича, Н. А. Калаш­ никова, М. М. Кемпинского, И. А. Грейма.

Основная трудность при изложении основ проектирования норм точности изделий механического типа заключается в чрезвычайно большом разнообразии вариантов конструктивных решений, техно­ логических методов, приемов, применяемых конструкционных мате­ риалов. Однако при всем разнообразии изделия самого различного назначения обладают некоторыми общими признаками, что открыва­ ет возможность разработки общей обоснованной методики проекти­ рования.

Всоответствии с этим в данном пособии при изложении материала используется системный подход, в основу которого положены:

♦ с одной стороны, три основные задачи системного анализа: найти, что влияет, определить, как влияет, комплексировать и найти опти­ мальное решение;

♦ с другой стороны, взаимосвязанные классификации, позволяю­ щие систематизировать задачи проектирования в части понятий, прин­ ципов и методов их решения и в конечном счете сформировать необхо­ димый уровень качества объекта.

Практическое значение имеерприведенная в учебном пособии и ме­ тодика «сквозного» проектирования норм точности изделия, которая реализует известный системный подход Quality Function Deployment (QFD) — «структурирование функции качества» и представляет собой итерационный алгоритм, включающий полный цикл проектирования

норм точности: от требований технического задания к изделию до тре­ бований к параметрам сборочных единиц и деталей.

Методика построена на комплексном модульном подходе, позволяю­ щем разумно ограничить выбор и применение методов и средств про­ ектирования.

Предлагаемая методика адаптирована как для решения реальных практических задач промышленных предприятий, так и для выполне­ ния курсовых и дипломных проектов конструкторского плана в части обоснования расчетным путем соответствия технических характерис­ тик проектируемого изделия нормам точности, зафиксированным в тех­ ническом задании.

Авторы учебного пособия выражают благодарность за помощь в его создании Л. Ч. Рутковской, И. А. Василевскому, А. А. Миновой, С В. Турло, Д. А. Ямной.

ГЛАВА 1

СОВРЕМЕННЫЕТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ ТЕОРИИ И МЕТОДОВ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ

В последнее время в условиях концентрации производства, обострения конкурентной борьбы в центре внимания находятся вопросы, связанные с поиском оптимальных методов обеспечения высокого качества продук­ ции —этого важнейшего направления интенсивного развития экономики, источника экономического роста и эффективности производства.

Основы научного управления качеством были заложены в начале XX в. в США Ф. Тейлором. Его система контроля качества включала два фундаментальных момента:

♦задание требований, в том числе в виде допусков на соответству­ ющие показатели изделия;

♦контроль за их соблюдением и соответствующие санкции при не­ выполнении требований.

Понятие «норма качества» и связанные с ним понятия «допуск» и «де­ фект» стали неотъемлемыми понятийными атрибутами системы кон­ троля качества в условиях серийного и массового производства. Ис­ пользование данной концепции предполагало, что качество изделия можно обеспечить путем оценки произведенного товара на соответ­ ствие заданным стандартам. Организационной основой системы кон­ троля качества являлись службы контроля качества продукции. Кон­ троль конечной продукции — основной инструмент управления качеством в рамках системы Ф. Тейлора.

Система контроля качества Ф. Тейлора привела к неизбежному раз­ витию статистических методов анализа и управления, которые измени­ ли акценты в выборе целей менеджмента качества: от ноказателей ка­ чества конечной продукции к показателям качества производственных процессов, что нашло отражение в так называемых системах SQC (Statistic Quality Control) В. Шухарта, Г. Доджа, В. Роминга. Цель «по­ пасть в поле допуска» заменяется на две новые:

♦ обеспечить стабильность (устойчивость) производственных про­ цессов;

♦ непрерывно уменьшать вариации характеристик процессов.

В середине 60-х гг. XX в. специалисты в области менеджмента качест­ ва приходят к идее безусловности комплексного подхода. Именно на этом этапе начинают формироваться документированные внутрифир­ менные комплексные системы менеджмента качества (СМК), исполь­ зующие в различных сочетаниях все лучшие наработки предыдущих этапов развития менеджмента качества.

Наиболее характерной формой реализации комплексного подхода к менеджменту качества в американских компаниях являлись произ­ водственные системы типа TQC (Total Quality Control), автором кон­ цепции которых являлся А. Фейгенбаум. Японская версия комплекс­ ного подхода была реализована в виде стратегии «всеобщего управления качеством в масштабе компании» — CWQC (Company - Wide Quality Control), главным идеологом которой стал К. Исикава (рис. 1.1). В рам­ ках CWQC имели место два дополняющих друг друга направления: 1) ON-Line Quality Control; 2) Off-Line Quality Control.

ON-Line Quality Control — непосредственное управление производ­ ственными процессами главным образом за счет тотального примене­ ния статистических методов управления качеством.

Off-Line Quality Control или менеджмент качества имеет место на всех стадиях жизненного цикла продукции, в том числе допроизводственных. Фактически Off-Line Quality Control включает все основные фазы менеджмента качества: планирование, обеспечение, управление и улучшение качества будущей продукции. CWQC как концепция пол­ ноценной СМК включала комплекс последовательных модулей (под­ ходов, методик, технологий), ориентированных на потребителя, затра­ ты, гуманистическое отношение к персоналу, общество, систему.

Современная трактовка понятия качества, закрепленная междуна­ родными стандартами ИСО серии 9000 версии 2005 г., звучит так: «...ка­ чество — это степень, с которой совокупность собственных характерис­ тик объекта выполняет установленные и предполагаемые требования потребителя». Таким образом, в последнее время во главу угла ставится не просто достижение и поддержание определенного производителем уровня качества, пусть и достаточно высокого, а прежде всего удовле­ творенность потребителя. Сформулированная Европейской организа­ цией по качеству (ЕОК) Концепция управления предприятием на осно­ ве политики в области качества данный подход определяет как основу стратегии успешной деятельности и процветания организации в совре­ менных условиях. Стратегия базируется прежде всего на качестве

Рис. 1.1. Комплексный подход к управлению качеством

в масштабе компании (CWQC)

продукции или услуг, которые организация способна предложить своим потребителям за более низкую, чем у конкурентов, цену. Поиск новых методов и подходов реализации этой стратегии сформировал филосо­ фию менеджмента качества TQM (Total Quality Management), которую сегодня называют менеджментом качества четвертого поколения, фун­ даментом современной концепции устойчивого развития. TQM — об­ щий организационный подход, направленный на удовлетворение нужд

потребителей и их ожиданий благодаря вовлечению всего руководства и персонала организации в процесс использования всех возможных ме­ тодов и средств для постоянного улучшения организационных процес­ сов, а также качества продукции.

Несмотря на усиление «гуманистической» составляющей (форми­ рование корпоративной культуры организации, мотивация персонала

ит. п.), TQM продолжает оставаться прагматичным подходом к веде­ нию бизнеса и рассматривает как основу дальнейшее развитие «инже­ нерных» направлений менеджмента качества, в рамках которых упор делается на наукоемкие технологии обеспечения качества продукции через качество продукции и процессов.

Сегодня успешная реализация принципов TQM невозможна без применения таких корпоративных технологий менеджмента, как управ­ ление проектами РМ, логистики, методологий MRP, CRP, Just-In-Time (вовремя заказать), KANBAN (вовремя произвести), MRPII, ERP, TPM — Total Productive Maintenance (Система эксплуатации и обслу­ живания оборудования), 5S — Separate, Sort, Sweep, Standardize, Sustain (удаление ненужного, сортировка, уборка, стандартизация правил, под­ держка, закрепление), TPM 3 (TPM + 5S), BPR — реинжиниринг биз­ нес-процессов, бюджетирование, КМ — менеджмент знаний, «6а» — стратегия шести сигм, BSC — сбалансированная система показателей, Lean Manufacturing — бережливое производство и т. д.

Особое место среди существующих информационных технологий ме­ неджмента качества занимает методология планирования, разработки,

итехнической подготовки производства изделия, получившая название QFD (Quality Function Deployment) — развертывание или структуриро­ вание функции качества. QFD обеспечивает выполнение требований потребителя путем «сквозного проектирования» взаимосвязанных пока­ зателей эффективности всех этапов жизненного цикла: маркетинга, раз­

работки и проектирования, закупок, производства, контроля, поставки, монтажа и обслуживания. По своей сути QFD и есть методология разра­ ботки подробнейшего бизнес-плана по организации и производству про­ дукции, полностью удовлетворяющей требованиям заказчика.

Следует отметить тот факт, что известны техники, методы, подходы планирования и организации производства, подпадающие под опреде­ ление QFD, например логистика, сетевое планирование, проектирова­ ние норм точности и др.

Идеология QFD обосновывает связь качества изделия и стадий его жизненного цикла. Деятельность предприятия рассматривается как циклический непрерывный процесс, каждый цикл которого состоит из сети взаимосвязанных и взаимозависимых подпроцессов. Менеджмент