Обеспечение заданного уровня качества штампованных шаровых пальцев на основе повышения результативности сквозной технологии и системы менеджмента качества тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.23, кандидат технических наук Осипов, Дмитрий Сергеевич

• Осипов, Дмитрий Сергеевич
• кандидат технических наук
• 2004

Оглавление диссертации кандидат технических наук Осипов, Дмитрий Сергеевич

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЗАДАЧИ И МЕТОДЫ

ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Современные тенденции развития теории и практики в области менеджмента качества.

1.2. Сравнение требований к уровню качества, применяемых российских и зарубежных шаровы^лшдьцев.

1.2.1. Анализ исходных материалов для изготовления шаровых пальцев.

1.2.2. Анализ требований к геометрическим размерам сферических поверхностей, конусным поверхностям, допускам, посадкам, твердости и шероховатости шаровых пальцев.

1.2.3. Анализ требований к параметрам резьбы.

1.2.4. Анализ дополнительных технологических требований.

1.3. Обзор и анализ существующих методов получения шаровых пальцев с точки зрения возможности обеспечения заданного уровня качества.

1.3.1. Обзор и выбор технологических операций для получения заготовок шаровых пальцев.

1.3.2. Обзор и выбор технологических операций для получения готового шарового пальца.

1.4. Выводы и задачи исследования.

ГЛАВА 2. ВЫБОР И ПОВЫШЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТИВНОСТИ СКВОЗНОЙ

ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ШТАМПОВАННЫХ ШАРОВЫХ ПАЛЬЦЕВ НА ОСНОВЕ КВАЛИМЕТРИЧЕСКИХ ОЦЕНОК.

2.1. Методика и модель квалиметрической оценки результативности сквозных технологий производства.

2.1.1. Определение базовых и фактических показателей оценки сквозных технологий производства шаровых пальцев (СТПШП) 22259.

2.1.2. Определение комплексного показателя оценки результативности сквозной технологии производства шарового пальца.

2.1.3. Определение коэффициентов весомости показателей оценки результативности СТПШП.

2.2. Квалиметрическая оценка технологий.

2.3. Результаты реализации сквозной технологии производства.

2.3.1. Разработка нормативно-технической документации для обеспечения заданного качества шаровых пальцев.

2.3.2. Разработка и внедрение предложений по повышению результативности технологии производства шарового пальца 22259.

2.4. Выводы по главе.

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ И МЕТОДИКИ

ОЦЕНКИ РЕЗУЛЬТАТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ МЕНЕДЖМЕНТА КАЧЕСТВА (СМК).

3.1. Разработка математической модели оценки результативности функционирования системы менеджмента качества.

3.2. Разработка методики оценки результативности функционирования системы менеджмента качества.

3.2.1. Методика определения комплексного показателя оценки реализации поставленных целей.

3.2.2. Методика определения комплексного показателя оценки результативности процессов системы менеджмента качества.

3.2.3. Методика определения комплексного показателя оценки качества выпускаемой продукции.

3.2.4. Методика определения комплексного показателя оценки удовлетворенности потребителя.

3.2.5. Методика определения комплексного показателя оценки реализации функций СМКза оцениваемый период в рамках реализации требований и принципов МС ИСО 9001:2000.

3.2.6. Методика определения комплексного показателя оценки результативности функционирования СМК и проведение оценки СМК.

3.3. Выводы по главе.

ГЛАВА 4. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ

ПРОИЗВОДСТВА ШАРОВЫХ ШАРНИРОВ ЧЕРЕЗ СИСТЕМУ МЕНЕДЖМЕНТА КАЧЕСТВА.

4.1. Проведение оценки результативности функционирования СМК предприятия, производящего шаровые шарниры.

4.1.1. Расчет комплексного показателя оценки реализации поставленных целей и задач.

4.1.2. Расчет комплексного показателя оценки результативности процессов СМК.

4.1.3. Расчет комплексного показателя оценки качества выпускаемой продукции.

4.1.4. Расчет комплексного показателя оценки удовлетворенности потребителя.

4.1.5. Расчет комплексного показателя оценки реализации функций СМК.

4.1.6. Расчет комплексного показателя оценки результативности функционирования СМК предприятия.

4.2. Определение и внедрение мероприятий для повышения результативности СМК производства шаровых пальцев.

4.3. Выводы по главе.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обеспечение заданного уровня качества штампованных шаровых пальцев на основе повышения результативности сквозной технологии и системы менеджмента качества»

Согласно аналитическим данным в 2003 году общий объем производства и продаж автомобилей в мире составил около 56 млн. штук из них 47 млн. 553 тыс. штук легковые автомобили. На российском ^ рынке было реализовано 1 млн. 470 тыс. легковых автомобилей, что составляет 18,3 % от общего количества проданных в России легковых автомобилей; а к 2006 году прогнозируется увеличение данного сегмента рынка до: 40,2%, при этом прогнозируется снижение объема продаж новых отечественных автомобилей с 62,5% до 46,8%. Параллельно происходит резкая переориентация российских предприятий на сборку иномарок, и такие производства в; России будут расти и развиваться. Объем; сегмента иномарок, собранных в России в 2004-2006 гг., может расти до 100% в год и к 2006 году станет одним из самых конкурентонасыщенных и это не случайно,, в денежном выражении рост российского авторынка составляет 15-20% в год и к 2006 году его емкость может составить около 20 млрд. долларов против нынешних 13 млрд. долларов [1].

Рост иностранного производства автомобилей в России в свою очередь ставит перед иностранными производителями автомобилей и автокомпонентов задачу поиска поставщиков у нас в стране, способных стабильно производить различного рода детали, узлы и комплектующие изделия к ним для выпускаемых автомобилей: заданного уровня качества и по конкурентоспособной цене.

Важными; узлами системы управления и подвески автомобиля являются шаровые шарниры, количество которых в одном автомобиле может составлять в среднем от 4 до 10 штук. В настоящее время не существует, российских предприятий, поставляющих данные изделия: или комплектующие к ним на конвейеры иностранных автопроизводителей, что делает этот рынок очень перспективным.

Одной из основных деталей данного узла является шаровой палец, получаемый, как правило, с использованием металлургических процессов и классических процессов ОМД. Для достижения наилучших экономических и качественных показателей при производстве шаровых пальцев целесообразно рассматривать сквозную металлургическую технологию от выплавки стали до получения готового изделия.

Поэтому для российских производителей автокомпонентов особенно актуальной является задача по анализу требований, предъявляемых к шаровым пальцам, процессам производства и системам менеджмента качества при конструировании сквозных металлургических технологий производства с целью обеспечения конкурентоспособности данных изделий.

Целью данной работы является получение штампованных шаровых пальцев заданного уровня качества на основе оценки и повышения результативности сквозной технологии и системы менеджмента качества предприятия.

Для достижения этой цели поставлены и решены следующие задачи:

- Анализ требований к уровню качества штампованных шаровых пальцев, технологии производства данных металлоизделий и системам менеджмента качества;

- Выбор и обоснование сквозной технологической схемы производства на основе квалиметрических оценок;

- Разработка требований для проведения оценки результативности и совершенствование системы менеджмента качества производства;

- Создание нормативной технической документации для обеспечения заданного качества штампованных шаровых пальцев.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЗАДАЧИ И МЕТОДЫ

ИССЛЕДОВАНИЙ

Заключение диссертации по теме «Стандартизация и управление качеством продукции», Осипов, Дмитрий Сергеевич

4.3. Выводы по главе

1. Практически доказана работоспособность разработанной методики и пригодность ее для оценки результативности функционирования СМК предприятия, производящего шаровые шарниры и их комплектующие.

2. Получены численные значения дифференциального обобщенного показателя оценки результативности: и составляющих его комплексных показателей и проведена оценка результативности СМК ЗАО НПО «БелМаг» за 2003 год. Оценка составляет 0,73, что в соответствии с методикой соответствует оценке «хорошо».

3. Были определены внешние и внутренние факторы, влияющие на результативность СМК ЗАО НПО «БелМаг», которые могут быть использованы при разработке мероприятий по совершенствованию СМК предприятия по производству шаровых шарниров и шаровых пальцев.

4. На основании проведенного анализа комплексных показателей и факторов, влияющих на результативность СМК, были разработаны и внедрены мероприятия по совершенствованию СМК ЗАО НПО «БелМаг» с целью повышения оценки результативности функционирования СМК и повышения качества штампованных шаровых пальцев.

5. Суммарный ожидаемый годовой экономический эффект от внедрения разработанных мероприятий, полученный по расчетам снижения вероятного брака на 15,98 % по обозначенным характеристикам на основе сравнения статистических данных до и после внедрения новой технологии, снижения стоимости контроля в условиях ОАО «БелЗАН» и ЗАО НПО «БелМаг» в результате внедрения статистических методов управления процессом термической обработки заготовок шаровых пальцев составляет 911895,5 руб./год.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведения работы рассмотрены вопросы по обеспечению заданного уровня качества штампованных шаровых пальцев на основе повышения результативности сквозной технологии и системы менеджмента качества. На основании! сравнительного анализа требований, предъявляемых российскими и зарубежными производителями к качеству шаровых пальцев, как комплектующих изделий, и анализа методов получения шаровых пальцев с точки зрения обеспечения установленных требований был выбран для освоения ■ в серийном производстве шаровой палец: для рулевого управления автомобиля марки «Додж Рэм» и предложен ряд схем сквозных технологий производства данного изделия. Для обеспечения заданного' уровня5 качества и повышения результативности сквозной технологии производства шаровых пальцев предложена методика и. проведена квалиметрическая оценка результативности предложенных сквозных технологий и выбрана наилучшая из них для* реализации в серийном производстве. В ходе проведения; оценки; были разработаны и структурированы, в соответствии с принципами квалиметрии, 28 I единичных показателей оценки по группам: технологические, экономические, показатели качества продукции,, которые в свою очередь подразделяются? на показатели качества металлопроката, показатели качества заготовок шаровых пальцев и показатели качества готового шарового пальца и предложены базовые значения данных показателей. Расчетным путем получены значения единичных показателей: по оцениваемым сквозным технологиям? и; на основе методики свертки единичных показателей с учетом их статуса (доминирующий, компенсируемый), обоснованной в работах Г.С. Гуна: сконструированы формулы комплексной оценки результативности сквозных технологий I производства шаровых пальцев.

Для получения шаровых пальцев 22259 заданного уровня качества была разработана нормативно-техническая документация на металлопрокат из стали марки 40Х CEJIEKT, аналога, применяемой для производства шаровых пальцев, зарубежной стали марки 5140Н, которая включает: техническое соглашение на поставку горячекатаного проката между ОАО «ОЭМК» и ЗАО НПО «БелМаг» j и техническое соглашение на поставку металлопроката в термически: ' обработанном состоянии (сфероидизирующий отжиг), предназначенного для; получения; шаровых пальцев методом; холодной объемной штамповки между ЗАО НПО «БелМаг» и ОАО «БелЗАН». 1

Выполнено промышленное апробирование выбранной сквозной; j технологии производства, получена опытная партия,. проведена статистическая обработка результатов для проверки соответствия шаровых пальцев заданному уровню качества, и процессов производства на стабильность и воспроизводимость (Приложение 3). Образцы из опытной партии были | переданы заказчику для испытаний на соответствие требованиям. !

На основе проведенного анализа современных тенденций в области* , I менеджмента качества и проблемы оценки результативности СМК предприятий i предложена концепция для определения критериев оценки результативности; функционирования СМК предприятия, основанная на принципах менеджмента качества; заложенных в основу МС ИСО 9000:2000.

Предложены критерии и комплексный показатель для проведения оценки результативности СМК предприятия, реализующие предложенную концепцию. 1 Разработана математическая модель для определения и оценки j комплексного показателя результативности функционирования СМК ! предприятия на основе предложенных критериев. Предложена и обоснована с j точки зрения общих требований, предъявляемых к комплексным.показателям! формула, для комплексирования критериев, составляющих оценку результативности функционирования СМК предприятия;

Разработаны методики расчета и оценки каждого из предложенных критериев и результативности функционирования; СМК предприятия в целом на основании оценок которых возможно принятие адекватных управленческих решений, направленных на повышение результативности СМК, j i совершенствования процессов и улучшение деятельности предприятия в целом. 1

При описании методик расчета и оценки критериев были определены составляющие их единичные показатели и обоснованы формулы их свертки.

Предложено использовать известный в мировой практике критерий - число дефектных изделий на миллион (РРМ) при расчете комплексного показатели оценки качества продукции за оцениваемый период. Было предложено использовать модифицированную функцию желательности Харрингтона, на основании которой получены формулы для построения графиков непрерывной оценки качества продукции. По построенным графикам, в зависимости от фактического значения внешнего и внутреннего РРМ и установленного уровня дискретизации, можно определять дискретную бальную оценку качества < для каждого вида продукции за оцениваемый период.

Дискретная бальная оценка уменьшается при увеличении фактических значений внутренних и внешних РРМ' за оцениваемый период по отношению к желаемому уровню.

Для оценки качества реализации функций в рамках реализации требований и принципов, заложенных в; МС ИСО 9000:2000 была разработана методика экспертной оценки, в которой для уточнения экспертной оценки предлагается ввести расчетный^ коэффициент, учитывающий- степень неопределенности: данных оценок с использованием формулы расчета энтропии по Э.Шеннону. При значениях энтропии #,</ согласованность мнений экспертов соответствует приемлемому уровню, что доказано с использованием для? сравнения оценок согласованности мнений экспертов коэффициента вариации ■ Kv. Проведенное сравнение позволяет в дальнейшем при проведении' оценок использовать значения Я, для оценки' компетентности и согласованности мнений экспертов.

Практически доказана работоспособность разработанной методики и пригодность данной методики для оценки результативности функционирования СМК предприятия на примере оценки результативности функционирования СМК производства шаровых шарниров.

Получены численные значения; комплексного показателя оценки результативности функционирования СМК, а также составляющих его критериев и проведена оценка результативности производства шаровых шарниров за один год деятельности. Оценка составляет 0,73, что в соответствии с методикой соответствует оценке «хорошо» т.е. СМК обеспечивает выполнение требований в области качества и требований' потребителей, достигаются цели и задачи, имеются улучшения, но есть небольшие сбои.

На основании проведенного анализа комплексных показателей и: ! определенных факторов, влияющих на результативность СМК, были разработаны и внедрены мероприятия по совершенствованию СМК с целью совершенствования > сквозной технологии производства и повышения? качества штампованных шаровых пальцев 22259 для рулевого управления автомобиля марки «Додж Рэм» (Приложение 2, 7).

Суммарный ожидаемый; годовой экономический? эффект от внедрения-разработанных мероприятий, полученный; по расчетам снижения вероятного брака на 15,98 % на основе сравнения: статистических данных до • и после внедрения новой технологии, снижения: стоимости контроля; в условиях ОАО I «БелЗАН» и ЗАО НПО «БелМаг» в результате внедрения статистических методов управления процессом термической обработки заготовок шаровых пальцев составляет 911895,5 руб./год.

Разработанные; методики оценок и прикладные программы по статистической; обработке данных и построении контрольных карт внедрены в учебном процессе на кафедре технологий; сертификации и сервиса автомобилей; и кафедре обработки; металлов давлением Магнитогорского государственного; технического университета при ведении дисциплин: «Системы качества», «Информационное обеспечение систем качества», I «Статистические методы контроля и управления качеством», «Технология и управление качеством процессов ОМД», использованы в НИРС и дипломном проектировании (приложение 8).

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Осипов, Дмитрий Сергеевич, 2004 год

1. Целиков С. Автомобильный рынок России-2004. Статистика и анализ, производство, продажа, парк //Справочник. Информационно-аналитическоеiиздание. ООО «Колодец», г. Тольятти. - 2004. - С.73-123. ! |I

2. Матюшин В.А., Шадрин А.Д. Менеджмент качества и «электронная нервная ! система» Била Гейтса //Стандарты и качество. 2003. - №4. - С. 77-83.

3. Климов B.C. Вступаем в ВТО. Какие проблемы? / Компания Прайм-1С -Публикации, Екатеринбург. -2003.-С. 3-4.

4. Воронов А. А. Конкурентоспособность промышленной продукции //Стандарты и качество. 2003. - №5. - С. 59-65.

5. Фейгенбаум А. Как всеобщее управление качеством противостоит трем j силам международной конкурентоспособности /QUALITY — Менеджмент качества и ISO 9000. 1994. -№3. - С.4. ^

6. Бубник Р., Солопов М., Шимаковский А., Черярин Д. Международные стандарты управления производством // САПР и графика. 2002. — №9. — С. 6-7.

7. Джеймс П. Вумек, Дэниел Т. Джонс. Бережливое производство. КакIизбавиться от потерь и добиться процветания вашей компании / перевод с: |iангл. М.: Альпина, Бизнес Букс. - 2004. - 473с. !

8. Шестаков А.Л. Проблемы российских предприятий, подходы к их ! решению, причины проблем //Стандартизация. — 2002. №4; - С. 16-22.

9. Робсон М., Уллах Ф. Практическое руководство по реинжинирингу бизнес-процессов /перевод с англ. В.А. Копнов, под ред. Н.Д. Эриашвили. — М.: j Аудит. 1997. - 224с.

10. Hammer М: And Champy J. Re-engineering the CoPoration: A Manifesto for

11. Business Revolution. London: Nicholas Brealey Publishing. - 1993. !i

12. Devenport T. Process Innovation. Boston, Mass.: Harvard Business School! j Press.- 1993. •

13. Титот П.И. Качество управления через управление качеством //Стандарты и качество. 2003. - №5. - С. 50-51.

14. Shewhart W.A. Economic Control of Quality of Manufactured Product. Van Nostrand, - New York. - 1931.

15. MacGregor J., Kourti Th. Statistical Process Control of Multivariate Processec. //Control Engineering Practice. 1995. - P. 403-413.

16. Kourti Th., MacGregor J. Recent Developmance in Multivariate SPC Methods for Monitoring and Diagnosing Process and Product Performance //J. of Quality Technology. 1996 28(4). - P. 309-323.

17. Номеранцев А.Л., Родионов O.E. Многомерный статистический контроль процессов // По материалам РИА «Стандарты и качество». 2003. - 11с.

18. SPC. Статистическое управление процессом /Справочное руководство: перевод с англ. -Н. Новгород: Центр «Приоритет». — 2001. 181с.

19. Адлер Ю.П., Шпер B.JI. Шесть сигм еще одна дорога к храму //Методы менеджмента качества. 2000. -№10. - С. 15-23.19; Are Six Sigma and Lean manufacturing really different? Are they synergetic or in conflict? //Six Sigma Forum Magazine. 2002, v.2 #1.

20. Питер С. Пэнди, Роберт Г. Ньюмен, Ролонд Р. Кевенег. Курс на 6 Сигм: Как General Electric, Motorola и другие ведущие компании мира совершенствуют свое мастерство. Изд. «Лори», 20021 - 375с.

21. Растимешин В.Е., Куприянова Т.М. Система «Упорядочение»: рациональное размещение предметов //Методы менеджмента качества. -2003.- №6. -С. 9-14.

22. Глудкин О.Г., Горбунов И.М., Гуров А.И., Зорин Ю.В. Всеобщее управление качеством. Учебник для вузов /Под ред. Глудкина О.Г. — Ml: Радио и связь, 1999. 600с.

23. Лапидус В.А. Всеобщее управление качеством (TQM) в российских компаниях /Гос. унив-т управ-я. Научный фонд подготовки кадров — М.: ОАО Типография «Новости в российских компаниях». 2000. - 432с.

24. Deming Е. Out of Crisis. / МИ, Cambridge. 1990.

25. Пшеничников В.В. (мл.). ТРМ в Германии //Методы менеджмента качества. 2003.-№3.-С. 41-44.j

26. Пшеничников В.В. Качество через ТРМ, или о предельной эффективности ; промышленного оборудования //Методы менеджмента качества. — 2001. — J №10. -С. 53-56. 1

27. Энрике Мора. Стоимость невнедрения ТРМ // Методы менеджмента \качества. 2003. - №3. - С. 45. jj.

28. ГОСТ Р ИСО 9004:2001. Системы менеджмента качества. Рекомендации по jI

29. МС ИСО 14001:1996. Системы экологического менеджмента. Требования и руководства по применению. ;

30. SA 8000:2001. Система социального и этического менеджмента. JI

31. ИСО/ТУ 16949:2002. Системы менеджмента качества. Особые требования j по применению ИСО 9001:2000 в автомобильной промышленности иIорганизациях, поставщиках. j

32. AS-9100:2001 (Пересмотр А). Требования к системам качества ( i поставщиков аэрокосмической промышленности. j

33. APQP. Перспективное планирование качества продукции и план управления /Справочное руководство: Пер. с англ. Н.Новгород: Центр «Приоритет», 2003. - 122с. I

34. Анализ видов и последствий потенциальных дефектов. FMEA: Справочное руководство: Пер. с англ. Н.Новгород: Центр «Приоритет», 2003г. — 72с. !

35. ГОСТ Р 51814.2-2001. Системы качества в автомобилестроении. Методанализа видов последствий потенциальных дефектов. |i