Разработка методики управления качеством технологических систем с высокой вариабельностью параметров: на примере производства высокоэнергетических магнитных материалов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.23, кандидат технических наук Александров, Марк Никитич

• Александров, Марк Никитич
• кандидат технических наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат технических наук Александров, Марк Никитич

Введение

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ МЕТОДОВ УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ С ВЫСОКОЙ ВАРИАБЕЛЬНОСТЬЮ ПАРАМЕТРОВ И ТРЕБОВАНИЙ

1.1. Анализ современных подходов к управлению качеством технологических процессов

1.1.1. Базовые принципы и подходы к управлению качеством технологических процессов

1.1.2. Статистическая управляемость технологического процесса

1.1.3. Оценка статистических параметров и проверка гипотез

1.1.4. Критерии согласия опытного распределения контролируемого параметра с законом нормального распределения

1.2. Систематизация методов статистического анализа и управления качеством технологических процессов с высокой вариабельностью параметров и требований

1.2.1. Классификация статистических методов, применяемых для анализа и управления качеством технологических процессов

1.2.2. Методы определения и ранжирования критических параметров

1.2.3. Показатели возможностей технологического процесса

1.2.4. Толерантные границы регулирования параметров технологических процессов

1.2.5. Контрольные карты регулирования

1.3. Исследование вариабельности параметров и требований для технологического обеспечения качества процессов производства (на примере производства высокоэнергетических постоянных магнитов)

1.3.1. Технические требования к управлению качеством технологических процессов

1.3.2. Анализ особенностей получения постоянных магнитов с высокоэнергетическими магнитными свойствами

1.3.3. Технологические особенности производства высокоэнергетических постоянных магнитов из сплавов на основе системы «неодим-железо-бор»

Выводы по главе

ГЛАВА 2. МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ УПРАВЛЕНИЯ ВЫСОКОВАРИАБЕЛЬНЫМИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ С УЧЕТОМ ВЫСОКОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ ТРЕБОВАНИЙ К ПАРАМЕТРАМ ПРОДУКЦИИ

2.1. Модель взаимодействия концептов управления качеством высоковариабельных технологических процессов

2.2. Разработка методических принципов управления качеством технологических процессов в условиях их частой перенастройки

2.2.1. Оценка статистических характеристик по результатам контроля партий с различными количествами значений контролируемого параметра

2.2.2. Оценка толерантных границ для контролируемого параметра при малых объемах выборки

2.2.3. Общие принципы управления качеством высоковариабельного технологического процесса с помощью контрольных карт

2.3. Разработка методических принципов управления качеством технологических процессов с высокой вариабельностью параметров и требований

2.3.1. Особенности применения методов статистического контроля и регулирования технологических процессов с высокой вариабельностью параметров и требований

2.3.2. Разработка порядка внедрения статистических методов при управлении качеством высоковариабельного технологического процесса

2.4. Принципы формирования требований в условиях высоковариабельных процессов и оценка удовлетворенности потребителей

Выводы по главе

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГИХ СИСТЕМ С ВЫСОКОЙ ВАРИАБЕЛЬНОСТЬЮ ПАРАМЕТРОВ И ТРЕБОВАНИЙ

3.1. Формирование состава технологических операций и параметров для проведения статистического контроля и регулирования

3.2. Разработка алгоритма статистического управления качеством высоковариабельного технологического процесса

3.3. Методика управления качеством высоковариабельных технологических систем

3.4. Улучшение качества критического процесса изготовления высокоэнергетических магнитных материалов, выявленного статистическими методами

Выводы по главе

ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТИВНОСТИ МЕТОДИКИ УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ С ВЫСОКОЙ ВАРИАБЕЛЬНОСТЬЮ ПАРАМЕТРОВ (НА ПРИМЕРЕ ПРОИЗВОДСТВА ВЫСОКОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ МАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ)

4.1. Создание информационной базы для управления и постоянного улучшения качества технологических процессов производства высокоэнергетических магнитных материалов на основе сплавов системы «неодим-железо-бор»

4.2. Проведение статистического контроля и регулирования технологических процессов производства высокоэнергетических постоянных магнитов

4.2.1. Управление качеством технологического процесса при контроле плотности образца после технологической операции «спекание»

4.2.2. Управление качеством технологического процесса при контроле остаточной пористости после технологической операции «прессование»

4.2.3. Управление качеством технологического процесса при контроле коэрцитивной силы после технологической операции «термическая обработка»

Выводы по главе

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка методики управления качеством технологических систем с высокой вариабельностью параметров: на примере производства высокоэнергетических магнитных материалов»

Актуальность работы. Предприятия реального сектора в Российской экономике в настоящее время сталкиваются со все большим давлением со стороны конкурентов как на внутреннем, так и на мировом рынках. В этой глобальной конкурентной среде выживут лишь те предприятия, которые могут управлять качеством своей продукции, сохраняя высокую скорость реакции на постоянно меняющиеся требования потребителя и максимально точно реализуя эти требования»в функциональных характеристиках производимой продукции и предоставляемой услуги.

Мощным фактором в деле обеспечения конкурентоспособности продукции является уровень качества и стабильности производственных и технологических процессов. Анализ современного состояния проблемы управления качеством производственных и технологических процессов * свидетельствует о насущной необходимости дальнейшего совершенствования форм и методов управления, главным образом, в направлении повышения его результативности и эффективности за счет широкого применения процессного и системного подхода с тем, чтобы на выходе предмета управления (процесса) гарантированно получать требуемые (планируемые) технико-экономические показатели (ТЭГГ) конечного результата работы.

На сегодняшний день разработано большое количество инструментов и методов менеджмента качества, позволяющих повышать качество процессов, многие из которых основаны на аппарате математической статистики, применение которого в условиях отсутствия или недостаточности статистических данных становится весьма нетривиальной задачей. Наиболее остро данная проблема возникает в условиях производства с высокой вариабельностью параметров и требований к продукции в связи с тем, что данный вид производства характеризуется частыми изменениями функциональных характеристик продукции, диктуемыми потребителями, влекущими за собой переналадку технологических процессов при каждом новом цикле производства.

Технологические процессы с высокой вариабельностью параметров и требований занимают сегодня большую долю Российского рынка и наиболее часто встречаются на предприятиях малого бизнеса. В отличие от крупных предприятий, имеющих, как правило, финансовый и кадровый потенциал для оперативной перенастройки технологических процессов производства, малые предприятия лишены такой возможности.

На основе вышесказанного правомерно заключить, что решаемая в работе проблема является актуальной и практически востребованной.

Цель работы. Цель диссертационной работы заключается* в повышении результативности технологических систем в условиях высокой вариабельности параметров и требований к продукции на базе процессного подхода и статистических методов управления.

Для достижения-данной цели необходимо решить следующие задачи:

- исследовать статистические методы управления качеством технологических процессов с целью возможности применениям процессам с высокой вариабельностью параметров и требований потребителей;

- разработать алгоритм и методику статистического управления качеством технологического процесса с высокой вариабельностью параметров и требований;

- осуществить экспериментальную апробацию разработанной методики на примере технологических процессов производства высокоэнергетических магнитных материалов.

Объект исследования. Технологические процессы производства с высокой вариабельностью параметров и требований.

Предмет исследования. Управление качеством технологических процессов с высокой вариабельностью параметров и требований.

Методы исследования. Для, решения поставленных задач были использованы современные инструменты и методы управления качеством, методы системного анализа, процессного подхода, оценки удовлетворенности потребителей, элементы теории вероятности и математической статистики. Обоснованность применяемых методов подтверждается их широким использованием в самых различных прикладных исследованиях. Достоверность результатов и выводов работы подтверждена большим объемом экспериментальных исследований, апробацией в промышленности и широкими дискуссиями со специалистами.

Теоретические и методологические основы исследований. Теоретическими и практическими основами исследований в настоящей работе послужили научные труды по проблемам менеджмента качества отечественных и зарубежных ученых: Э. Деминга, Д. Джурана, К. Исикавы, Ф. Кросби, Г. Та-гути, А. Фейгенбаума, В. Шухарта, Адлера Ю.П., Азарова В.Н., Бойцова В.В., Бойцова Б.В., Васильева В.А., Версана В.Г., Глудкина О.П., Круглова В.И., Лапидуса В.А., Мигачева Б.С., Панкиной Г.В., Чайки И.И., Червякова Л.М. и др.

Научная новизна работы. В работе решена важная научная и практическая задача* управления качеством и постоянного улучшения технологических систем с высокой вариабельностью параметров и требований к продукции, а именно:

- разработан новый подход к управлению качеством технологических систем в условиях высокой вариабельности параметров и требований к продукции, отличающийся учетом физических возможностей технологических процессов и требований потребителя при реализации статистических методов управления их качеством;

- впервые разработаны компоненты статистического управления качеством технологических систем в условиях высокой вариабельности параметров и требований к продукции: модель и методические принципы статистического управления их качеством; алгоритм и методика статистического управления качеством высоковариабельного технологического процесса;

- предложен новый принцип формирования информационной базы, аккумулирующей данные о границах вариации параметров технологических процессов для повышения результативности управления качеством.

Практическая значимость. Разработанные принципы, и подходы к управлению качеством высоковариабельных технологических процессов нацелены на обеспечение современного уровня качества высокотехнологичной продукции и конкурентоспособности предприятия-изготовителя. Применение предлагаемых методики и алгоритма обеспечивает оперативный поиск критического процесса с целью его улучшения, а использованный в них комплексный подход позволяет учитывать требования Потребителя, на всех стадиях изготовления продукции. Работа демонстрирует ключевую роль процессного подхода и статистического анализа технологических процессов в предотвращении производственного брака. Разработанная методика может быть рекомендована к широкому внедрению в самых различных отраслях промышленности.

Реализация работы. Результаты исследований использованы для повышения качества.и стабильности следующих высоковариабельных технологических процессов, выполненных в рамках НИР:

- производства постоянных магнитов и магнитопластов на основе порошков сплава системы «неодим - железо - бор» (по заказу департамента науки и промышленной политики города Москвы);

- получения из расплава нанокристаллических материалов, для каталитических и фильтрующих элементов (по заказу федерального агентства по образованию).

Материалы диссертации используются в учебном процессе «МАТИ» -РГТУ им. К.Э. Циолковского при подготовке специалистов по специальности «Управление качеством».

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и получили положительную оценку на 8 международных и Всероссийских конференциях, в числе которых:. Пятый Международный. Аэрокосмический Конгресс (Москва, 2006 г.), III Международный симпозиум Качество, инновации, образование и CALS-технологии (Хургада, 2007 г.), VII и VIII Всероссийская научно-практическая конференции «Управление качеством» (Москва, 2008, 2009 г.), Шестая Всероссийская научно-практическая конференция «Применений ИЛИ — технологий в производстве» (Москва, 2008 г.), Всероссийская научно-техническая конференция «Новые материалы и технологии» — НМТ-2008 (Москва, 2008 г.), Международный форум «Новые информационные технологии и менеджмент качества » (2009 г.), XXXV Гагаринские Чтения (Москва, 2009 г.).

Публикации по теме исследования. По результатам проведенных исследований опубликовано 13 работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы, включающего 103 источника. Работа изложена на 136 страницах машинописного текста, содержит 34 рисунка и 10 таблиц.

Заключение диссертации по теме «Стандартизация и управление качеством продукции», Александров, Марк Никитич

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Разработана методика управления^ качеством технологических систем, обеспечивающая повышение их результативности в условиях высокой вариабельности параметров , и требований к продукции на базе процессного подхода и статистических методов управления.

2. На основе анализа современных методов (статистического управления качеством технологических процессов предложен новый подход к управлению качеством технологических систем, отличающийся учетом физических возможностей технологических процессов и требований потребителя при1 реализации статистических методов управления их качеством.

3. Впервые разработаны компоненты статистического управления качеством технологических систем в условиях высокой вариабельности параметров и требований к продукции: модель и методические принципы статистического управления их качеством; алгоритм и методика статистического управления качеством высоковариабельного технологического процесса.

4. Предложен новый принцип формирования информационной базы, аккумулирующей данные о границах вариации параметров технологических процессов для повышения результативности управления качеством.

5. Установлено, что применение разработанных методики и алгоритма обеспечивает оперативный поиск критического процесса с целью его улучшения, а использованный в них комплексный подход позволяет учитывать требования потребителя на всех стадиях изготовления продукции.

6. Методика апробирована при управлении качеством высоковариабельного технологического процесса производства высокоэнергетических магнитных материалов в промышленных условиях. В итоге установлено, что ее применение позволило повысить-выход годной продукции на 14%.

Разработанная методика может быть рекомендована к широкому внедрению в самых различных отраслях промышленности.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Александров, Марк Никитич, 2009 год

1. Гиссин В.И. Управление качеством продукции: Учебное пособие. -Ростов н/Д: Феникс, 2000.-256с.

2. Всеобщее управление качеством: Учебник для вузов / О.П. Глудкин, Н.М. Горбунов, Ю.В. Зорин и др.; Под ред. О.П. Глудкина. М.: Радио и связь, 1999. - 600с.

3. Управление качеством электронных средств/ О.П.Глудкин, А.И.Гуров,

4. A.И.Коробов и др. Под ред. О.П. Глудкина. -М.: Высшая школа, 1994. -366с.

5. Басовский Л.Е., Протасьев В.Б. Управление качеством: Учебник.-М.: ИНФРА-М, 2000.-212C.

6. Серов М.Е. Современные принципы управления качеством как синтез восточного и западного подходов // Надежность и контроль качества, 1998, №4. С.24-29.

7. Огвоздин В.Ю. Управление качеством. Основы теории и практики: Учебное пособие. -М.: Издательство «Дело и сервис», 1999. -160с.

8. Версан В.Г., Сиськов В.И., Дубицкий Л.Г. и др. Интеграция производства и управления качеством продукции. -М.: Издательство стандартов, 1995. 320с.

9. Робертсон Б. Лекции об аудите качества: Пер. с англ. / Под общей ред. Ю.П.Адлера. М.: Редакционно-информационное агентство «Стандарты и качество», 1999. - 260с.

10. Окрепилов В.В. Управление качеством: Учебник для вузов/ 2-е изд., доп. и пе-рераб. М.: ОАО «Изд-во «Экономика», 1998. - 639 с.

11. Управление качеством: Учебник для вузов/ С.Д. Ильенкова, Н.Д. Ильенкова,

12. B.C. Мхитарян и др.; Под ред. С.Д. Ильенковой. М.: Банки и биржи, ЮНИТИ, 1998. - 199 с.

13. Федюкин В.К., Дурнев В.Д., Лебедев В.Г. Методы оценки и управление качеством промышленной продукции: Учебник. М.: Информационно-издательский дом «Филинъ», Рилант, 2000. - 328 с.

14. Стандартизация и управление качеством продукции: Учебник для вузов / В.А. Швандар, В.П. Панов, Е.М. Купряков и др./ Под ред. проф. В.А. Швандара. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 1999. - 487 с.

15. Герасимова Г.Е., Стерьхов Ю.А. Статистическое управление технологическим процессом //Надежность и контроль качества, 1995, №2. С.46-57.

16. Щвец В.Е Измерение процессов в современной системе менеджмента качества// Методы менеджмента качества, 2001, №1. С. 11-13.

17. Парк С. Система статистического управления процессами и ее практическое применение в промышленности// Надежность и контроль качества, 1996, №4. С.56-61.

18. Владимерцев А.В., Марцынковский О.А., Шеханов Ю.Ф Системы менеджмента качества и процессный подход // Методы менеджмента качества, 2001, №2. С.4-7.

19. Рахлин К. МС ИСО серии 9000 версии 2000г.: Сущность и содержание процессного подхода // Стандарты и качество, 2001, №1. С.45-47.

20. Лапидус В.А. Система статистического управления процессами. Система Шу-харта //Надежность и контроль качества, 1999, №5. С.11-19.

21. Лапидус В.А. Система статистического управления процессами. Система Шу-харта//Надежность и контроль качества, 1999, №6. С.3-13.

22. Лапидус В.А. Система статистического управления процессами. Система Шу-харта // Методы менеджмента качества, 1999, №7. С. 13-21.

23. Деминг Э. Выход из кризиса. Тверь: Альба, 1994. -498с.f