Управление качеством листового стекла тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.01, кандидат технических наук Тарбеев, Валерий Викторович

• Тарбеев, Валерий Викторович
• кандидат технических наук
• 2003

Оглавление диссертации кандидат технических наук Тарбеев, Валерий Викторович

ВВЕДЕНИЕ

Основные обозначения и сокращения, используемые в работе.

Глава 1. Качество листового стекла как объект управления. Постановка задачи управления качеством производства листового стекла

1.1. Качество листового стекла. Требования, предъявляемые к качеству стекла

1.2. Управление качеством листового стекла. Факторы, влияющие на качество стекла. Совершенствование технологических процессов производства листового стекла

1.3. Зависимость основных физико-механических характеристик листового стекла от его химического состава и режима варки-выработки.

Выводы по главе

Гпава 2. Анализ принципов построения систем управления качеством. Построение процессной модели системы менеджмента качества производственного объединения «Полированное стекло» ОАО «Борский стекольный завод»

2.1. Анализ принципов построения СМК

2.2. Системный подход к технологии управления качеством листового стекла

2.3. Построение процессной модели системы менеджмента качества ПО «Полированное стекло» ОАО «Борский стекольный завод»

Выводы по главе

Глава 3. Исследование и разработка алгоритмов статистического контроля и регулирования производства листового стекла

3.1.Статистические методы в системе менеджмента качества продукции

3.2. Методы и алгоритмы статистического контроля качества материалов, сырья и продукции

3.3. Методы и алгоритмы статистического анализа точности и стабильности технологических процессов

3.4. Методы и алгоритмы статистического регулирования технологических процессов

Выводы по главе

Глава 4. Исследование и разработка статистических методов управления процессом производства листового стекла

4.1. Особенности управления процессом производства листового стекла флоат-способом

4.2. Описание показателей качества листового стекла регрессионными уравнениями

4.2.1. Зависимость характеристик вырабатываемого стекла от режима варки-выработки

4.2.2. Отклонения параметров ленты стекла в процессе варки-выработки

4.2.3. Зависимость содержания пороков в листовом стекле от режима варки-выработки

4.3. Статистический анализ процесса производства листового стекла.

4.4. Статистические методы управления процессом производства листового стекла

4.5. Статистические методы в организационном управлении качеством стекла

Выводы по главе

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Управление качеством листового стекла»

Конкурентная среда в условиях рынка обязывает руководителей стекольных производств уделять большое внимание проблемам качества. Между качеством и эффективностью производства существует прямая зависимость. Повышение качества способствует повышению эффективности производства, приводя к снижению затрат и увеличению доли рынка. В связи с этим возникла необходимость выработки объективных показателей для оценки способности фирмы производить продукцию с необходимыми качественными характеристиками. Эти характеристики подтверждаются сертификатом соответствия на продукцию. Многие фирмы, производители ф продукции, имеют системы управления качеством. На различных предприятиях они индивидуальны. Тем не менее мировая наука и практика сформировала общие принципы построения таких систем, которые изложены в стандартах ИСО серии 9000 и в отечественном аналоге - ГОСТ Р ИСО 9001 : 2001 «Системы менеджмента качества. Требования».

В настоящее время сертификат, подтверждающий соответствие системы управления производством международным стандартам на систему • менеджмента качества, служит решающим фактором для заключения контракта на поставку продукции. История многих зарубежных компаний-яркое подтверждение этому. С помощью современных методов управления качеством, использования передовых информационных технологий многие зарубежные фирмы добились лидирующих позиций на различных рынках.

Вопросам управления качеством продукции посвящены исследования ученых разных стран, накоплен значительный опыт и в области менеджмента качества. Однако отсутствуют исследования, посвященные управлению качеством листового стекла на отечественных стекольных заводах. Большинство российских стекольных заводов пока еще отстают в области применения современных методов управления качеством.

Целью диссертационной работы является повышение качества вырабатываемого листового стекла за счет создания систем управления качеством продукции в соответствии с требованиями стандартов ИСО серии 9000. Поставленная в работе цель достигнута за счет решения следующих вопросов:

1. Предложен подход к качеству продукции как к объекту управления. Проведен анализ факторов, влияющих на качество продукции: совершенствование технологического оборудования, использование передовых технологий процесса производства, автоматизация технологических процессов, применение информационных технологий.

2. Рассмотрены принципы построения современных систем управления качеством, соответствующих требованиям стандартов ИСО серии 9000, общефирменных систем и соответствующих национальным премиям по качеству. Оценены возможности их использования на отечественных стекольных заводах.

3. Оценена эффективность применения статистических методов при

• контроле качества материалов, сырья и продукции, при определении точности и стабильности технологических процессов производства флоат-стекла.

4. Разработаны регрессионные модели, устанавливающие связь . между основными показателями качества стекла и контролируемыми факторами в процессе производства. Эти зависимости использованы для t выработки корректирующих воздействий в производстве листового стекла.

Эффективность воздействий оценена постановкой вычислительного эксперимента на персональном компьютере.

5. Построена процессная модель системы менеджмента качества производства листового стекла с использованием методологии IDEF0. Выработаны предложения по дальнейшему совершенствованию системы управления.

• До недавнего времени считалось, что качеством должны заниматься специальные подразделения организации. Однако опыт ведущих компаний мира показывает, что на достижение качества должны быть направлены усилия всех служб. Ключевую роль в повышении качества играют оценки и требования потребителей, информация о неисправностях, просчетах и ошибках. Исследования, проведенные в ряде стран, показали, что в компаниях, мало уделяющих внимания качеству, до 60% времени может уходить на исправление брака [1].

В настоящее время качество играет важную роль. Для современного рынка характерна устойчивая тенденция к повышению роли не ценовых форм конкуренции, а конкуренции качества.

Управление качеством началось с контроля готовой продукции. Вплоть до середины 1960-х годов главная роль отводилась отбраковке дефектной

Ф продукции. Такой подход требовал большого числа квалифицированных контролеров. В крупных промышленных компаниях США численность контролеров стала соизмерима с производственным персоналом. Большую помощь в контроле качества оказали методы математической статистики, которые позволили с заданной вероятностью оценивать качество изделий с применением выборочного метода. Работы российских ученых П.Л.Чебышева, A.M. Ляпунова послужили теоретической основой выборочного контроля качества.

На совершенствование методов обеспечения качества оказали влияние исследование операций, кибернетика, системотехника и общая теория систем. Кибернетический подход послужил основой появления концепции управления качеством, которая пришла на смену концепции контроля. Неоценимый вклад в развитие концепции управления качеством внесли работы россиян И.Г. Венецкого, A.M. Длина, американцев В. Шухарта, Э. Деминга, А. Фейгенбаума. и др. [1].

Современная теория управления качеством исходит из положения, что деятельность по управлению качеством не может быть эффективной после того, как продукция произведена. Эта деятельность должна осуществляться в ходе производства продукции. Важна также деятельность по обеспечению качества, которая предшествует процессу производства. Качество ф определяется действием многих случайных, местных и субъективных факторов. Для предупреждения влияния этих факторов на качество необходима система управления качеством, которая оказывает постоянное воздействие на процесс создания продукта с целью поддержания соответствующего уровня качества.

Большой симпатией во всем мире пользуется японская система управления качеством, ориентированная на предотвращение возможности допущения дефектов. Японская модель устанавливает четыре уровня иерархии качества:

• Соответствие еще не осознанным потребностям;

• Соответствие требованиям рынка;

• Соответствие назначению;

• Соответствие стандарту.

После 1970-х годов опыт Японии по управлению качеством изучается во многих странах мира, в том числе и в России. Однако надо помнить, что японская система не может быть реализована в России, т.к. она тесно связана с японскими национальными традициями и социально-экономическими особенностями развития японской промышленности.

Российский опыт управления качеством связан с советским периодом развития экономики и промышленности. В середине 1950-х годов в СССР ф возникла Саратовская система БИЛ (бездефектного изготовления продукции и сдача ее с первого предъявления). Она предусматривала постоянное внимание коллектива предприятия к качеству продукции. Позже появились Горьковская система КАНАРСПИ (качество, надежность, ресурс с первых изделий), Ярославская НОРМ (научная организация работ по увеличению моторесурса), Рыбинская НОТПУ (научная организация труда, производства и управления) и др.

Одной из лучших была система КАНАРСПИ, которая включала в себя комплекс инженерно-технических и организационных мероприятий, обеспечивающих выпуск продукции высокого качества и надежности с первых промышленных образцов. Многие принципы КАНАРСПИ актуальны и сегодня. Автором системы был главный инженер Горьковского авиационного завода Т.Ф. Сейфи. Он один из первых понял роль информации и знаний в управлении качеством, перенес акценты обеспечения качества с производства на проектирование, большое значение придавал испытаниям.

Проблемой повышения качества продукции в настоящее время занимаются во всех странах мира, о чем свидетельствуют многочисленные публикации. Исследования в данной области показывают, что решение ф проблемных вопросов обеспечения повышения качества продукции во многих странах стало национальным движением. Например, в США, Великобритании, Франции, Германии, Италии, Японии управление качеством продукции выведено на государственный уровень. Во многих странах созданы национальные советы по качеству и надежности, ассоциации стандартов и другие организации.

К сожалению, в настоящее время Россия находится в числе отстающих стран в области решения задач управления качеством. Немногие российские товары выдерживают конкуренцию на мировом рынке. Это касается и большинства товаров стекольной отрасли. Однако активное использование собственного и зарубежного опыта в области управления качеством, стимулирование научных исследований в этой области может дать позитивные результаты в ближайшем будущем. Выполненные в диссертации исследования направлены на решения стоящих перед стекольной отраслью задач в области управления качеством производства листового стекла.

В диссертации решены следующие научные задачи:

1. Разработана математическая модель системы управления качеством листового стекла флоат-способом ОАО «Борский стекольный завод» «как есть» с использованием процессного подхода и методологии ГОЕРО. Проведен анализ существующей системы управления и выработаны предложения по дальнейшему ее совершенствованию.

2. Разработаны и исследованы алгоритмы статистического контроля и регулирования процесса производства листового стекла. Оценена их эффективность.

3. Разработаны и исследованы алгоритмы выработки управляющих воздействий по коррекции режима работы технологического оборудования. Показана возможность дальнейшего повышения качества вырабатываемого стекла в производственном объединении (ПО) «Полированное стекло».

Основные обозначения и сокращения, используемые в работе

ИСО - международная организация по стандартизации; ЮЕИО - методология, используемая для моделирования бизнес-процессов;

ОАО - открытое акционерное общество; ПО - производственное объединение; КИС - коэффициент использования стекла; ЦЗЛ - центральная заводская лаборатория;

АСУТП - автоматизированная система управления технологическими процессами;

ДСЛ - дозировочно-смесительная линия; ПТЛ - поточно-транспортная линия; ЦПУ - центральный пульт управления; СМК - система менеджмента качества; ПО - производственное объединение; ОУК - отдел управления качеством; ППР - плановые предупредительные работы; ТУ - технические условия; СТП - стандарт предприятия; НД - нормативная документация.

Гпава 1. Качество листового стекла как объект управления. Постановка задачи управления качеством производства листового стекла

Заключение диссертации по теме «Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)», Тарбеев, Валерий Викторович

Выводы по главе 4

1. Определены особенности управления процессом производства листового стекла. Показатели качества стекла в процессе непрерывного производства имеют случайный характер, для их изучения необходимо использовать модели случайных процессов.

2. Построены регрессионные модели, устанавливающие связь между основными показателями качества стекла и контролируемыми факторами в процессе производства. Точность моделей обеспечивается периодической коррекцией их коэффициентов.

3. Показана целесообразность использования теории анализа временных рядов для оценки точности и стабильности технологического процесса производства листового стекла, а также показателей качества вырабатываемой продукции. Исследована эффективность применения непараметрической аппроксимации для описания случайного закона распределения плотности вероятностей для показателей качества вырабатываемого стекла.

4. Предложена методика использования имитационного моделирования для принятия решений по совершенствованию алгоритмов управления технологическим процессом производства с целью дальнейшего улучшения качества вырабатываемого стекла.

5. Исследована эффективность использования статистических методов анализа в организационном управлении качеством листового стекла.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. На основе анализа современного состояния систем управления качеством продукции показана актуальность проведения теоретических исследований и разработок, направленных на совершенствование системы управления качеством производства листового стекла на основе процессного подхода и использования моделирования для выработки корректирующих действий.

2. Построена процессная модель СМК производства листового стекла флоат-способом с использованием методологии ГОЕРО. Выработаны предложения по совершенствованию системы управления.

3. Построены регрессионные модели, устанавливающие связь между основными показателями качества стекла и контролируемыми факторами в процессе производства. Эти зависимости использованы для выработки корректирующих воздействий в производстве листового стекла. Эффективность воздействий оценена проведением вычислительного эксперимента.

4. Оценена эффективность применения статистических методов при контроле качества материалов, сырья и продукции, точности и стабильности технологических процессов производства флоат-стекла. Методика внедрена в систему менеджмента качества ПО «Полированное стекло».

5. Методика моделирования системы менеджмента качества продукции использована в учебном курсе «Моделирование систем» при подготовке инженеров по специальности 071900 во Владимирском государственном университете.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Тарбеев, Валерий Викторович, 2003 год

1. Управление качеством: Учеб. для вузов / С.Д. Ильенкова, Н.Д. Ильенкова, B.C. Мхитраян и др.; Под ред. С.Д. Ильенковой. М.: Банки и биржи, ЮНИТИ, 1998. - 199 с.

2. Гиссин В.И. Управление качеством продукции: Учеб. пособие. -Ростов н/Д: Феникс, 2000. 256с.- (Учебники «Феникса»),

3. Тарбеев В.В. Прогрессивные технологические процессы при производстве полированного стекла на Борском стекольном заводе / Учебное пособие. Нижний Новгород, 1997. 115с.

4. Управление качеством продукции : Учеб. пособие / Под ред. Н.И. Новицкого. М.: ООО «Новое знание», 2002. - 367с.

5. ГОСТ Р ИСО 9001 2001. Системы менеджмента качества. Требования. М.: Госстандарт России. - 20с.

6. Давид Марка, Клемент МакГоуэн. Методология структурного анализа и проектирования: Пер. с англ. М.: 1993, 240с.

7. ISO 8402. Международный стандарт. Управление качеством и обеспечение качества Словарь. -38с.

8. ГОСТ 111-2001. Стекло листовое. Технические условия.

9. Розова Н.К. Управление качеством. СПб.: Питер.2003, 224с.

10. Макаров Р.И., Хорошева Е.Р., Лукашин С.А. Автоматизация производства листового стекла (флоат-способ) / Под ред. Р.И. Макарова; Владим. гос. ун-т. Владимир, 2000.248 с.

11. Макаров Р.И., Лукашин С.А. Моделирование процесса отжига листового стекла //Сб. науч. тр. «Компьютерные и информационные технологии обработки и анализа данных» Муром, 2001. - С. 122 - 126.

12. Будов В. М., Саркисов П.Д. Производство строительного стекла. М.: Высш. шк., 1977. - 208 с.

13. Фандерлик М. Пороки стекла. М.: Госстройиздат, 1964.

14. Андрюхина Т.Д., и др. Изменение плотности листового стекла в процессе производства // Стекло и керамика. 1986. - N2. - С. 13-14.

15. Спирин Ю.Л. и др. Расчет оптимального рецепта шихты // Стекло и керамика. 1980. - N11. - С. 6 - 8.

16. Солинов В.Ф., Повитков Г.Ф., Каплина Т.В. Термомеханические свойства силикатного стекла в зависимости от соотношения шихты и боя // Стекло и керамика. 1991. - N11. - С. 2 - 3.

17. Солинов В.Ф., Каплина Т.В., Гороховский A.B. Взаимосвязь термомеханических свойств листового силикатного стекла от параметров формования // Стекло и керамика. 1992. - N5. - С. 7 - 8.

18. Раевская Е.И., Артамонова Г.И. и др. Направления оптимизации составов листовых термически полированных стекол // Стекло и керамика. -1991.-N5.-С. 4-5.

19. Солинов В.Ф., Каплина Т.В., Гороховский A.B. Состав защитной атмосферы и водостойкость поверхности силикатного стекла // Стекло и керамика. 1991. -N12. - С. 2 -3.

20. Тыкачинский И.Д. Проектирование и синтез стекол и ситаллов с заданными свойствами. М.: Стройиздат, 1977. - 144 с.

21. Тыкачинский И.Д., Требушенко Л.А., Сорокина А.Е. Расчет состава стекла в зависимости от комплекса его свойств // Стекло и керамика. 1985. -N11. - С. 11 - 13,

22. Автоматизация управления раскроем, резкой и контроль качества листового стекла // Обзорная информация. М.: ВНИИЭСМ, 1974.

23. Методические материалы для слушателей семинара: «Современный менеджмент качества. Системы менеджмента качества на основе модели ИСО 9001:2000» (для специалистов предприятий). Версия 09.08.2002г. Российский морской регистр судоходства.

24. ИСО 9000:2000.Системы менеджмента качества Основные положения и терминологии.

25. ИСО 9001:2000. Системы менеджмента качества Требования.

26. ИСО 9004:2000. Системы менеджмента качества Руководство по улучшению.

27. ГОСТ Р ИСО 9000-2001. Системы менеджмента качества. Основные положения и словарь. М.: Госстандарт России.

28. ГОСТ Р ИСО 9004-2001. Системы менеджмента качества. Рекомендации по улучшению деятельности. М.: Госстандарт России.

29. ИСО 14001 96. Системы управления окружающей средой. Требования и руководство по применению.

30. ГОСТ Р ИСО 10011 1-93. Руководящие указания по проверке систем качества. Ч. 1. Проверка. М.: Госстандарт России.

31. ГОСТ Р ИС010011 2-93. Руководящие указания по проверке систем качества. Ч. 2. Квалификационные критерии для экспертов -аудиторов по проверке систем качества. М.: Госстандарт России.

32. ГОСТ Р ИСОЮОП 3-93. Руководящие указания по проверке систем качества. Ч. 3. Менеджмент программы проверок. М.: Госстандарт России.

33. ГОСТ Р ИСО 14001-98. Системы управления окружающей средой. Требования и руководство по применению. М.: Госстандарт России.

34. ГОСТ Р ИСО 14004-98. Системы управления окружающей средой. Общие руководящие указания по принципам, системам и средствам обеспечения функционирования. М.: Госстандарт России.

35. Макаров Р.И., Хорошева Е.Р., Попов Ю.М., Тарбеев В.В. Модели системы менеджмента качества производства полированного стекла. Данные, информация и их обработка //Сб. науч. ст. М.: Горячая линия — Телеком, 2002,-С.131-134.

36. Системы качества. CALS.ru, 2002.

37. Тарбеев В.В., Шепелев Д.Н., Бутняков А.И., Цепелева Т.Г. Производство стекла. Н. Новгород: ФГУИПП «Нижполиграф», 2002. 224с.

38. ГОСТ 18242-72. Качество продукции. Статистический приемочный контроль по альтернативному признаку. Одноступенчатые и двухступенчатые корректируемые планы контроля.

39. Н.В. Смирнов, И.В. Дунин-Барковский. Краткий курс математической статистики для технических приложений. М.: Физматгиз, 1959. —436с.

40. Макаров Р.И. Моделирование на ЭВМ инерционных промышленных объектов непрерывных производств / Учеб. пособие. -Владимир, 1985. 86с.

41. Энциклопедия кибернетики (В 2х т.). Главная редакция украинской советской энциклопедии. Киев. 1975.

42. Лукашин С. А. Автоматизация процесса отжига полированного листового стекла. Автореферат канд. дис. Владимир, 2001г.-14с.

43. Хорошева Е.Р. Автоматизация процесса стекловарения в производстве листового стекла флоат-способом: Автореферат канд. дис. Владимир, 1999. -20с.

44. Солинов Ф.Г. Производство листового стекла. М.: Стройиздат, 1976. -288 с.

45. Панкова H.A. Влияние производительности печи на содержание свилей в термически полированном стекле// Стекло и керамика. -1994. N3 - 4.-С. 10- 12.

46. Панкова H.A. Влияние температуры стекломассы на ее конвекцию в зоне варки// Стекло и керамика. 1980. - N7.

47. Макаров Р.И. Программный комплекс "Технолог стекольного производства" // Стекло и керамика. 1993. - N11-12. - С. 29 - 31.

48. Дубов И.Р. Формирование прямых наблюдений и аппроксимация плотности вероятности при округлении экспериментальных данных // Автоматика и телемеханика, 2000. №3. - С. 90 - 101.

49. Макаров Р.И., Дубов И.Р., Лукашин С.А. Анализ стабильности производства полированного листового стекла // Стекло и керамика. -2000. -№9. С. 19-20.

50. Макаров Р.И., Хорошева Е.Р. Применение математического моделирования при исследованиях и проектировании автоматизированных систем в стекольном производстве // Стекло и керамика. 1995. - №11. - С. 3-5.

51. Райбман Н.С., Чадеев В.М. Построение моделей процессов производства. М.: Энергия, 1975. 375 с.

52. Макаров Р.И., Лукашин С. А. Математические модели для статистического анализа и регулирования процесса отжига листового стекла // Стекло и керамика. 2001. - №9. - С. 3 - 6.

53. Теория статистики: Учеб. /Под ред. P.A. Шмойловой. М.: Финансы и статистика, 1998. -576 с.

54. Грабауров В.А. Информационные технологии для менеджеров. М.: Финансы и статистика, 2001. -368 с.

55. Шориков A.B. Автоматизация технологического процесса формования ленты стекла на расплаве олова. Автореферат канд. Дис. по специальности 05.13.06 автоматизация и управление технологическими процессами и производствами. Владимир, 2003.

56. О практическом использовании кандидатской диссертации

57. Тарбеева В.В. «Управление качеством листового стекла».

58. Мы, нижеподписавшиеся, начальник инженерного отдела ОАО «Борский стекольный завод» Лукашин С.А. и начальник отдела управления качеством ОАО «Борский стекольный завод» Попов Ю.М. составили настоящий акт о нижеследующем.

59. В кандидатской диссертации Тарбеева В.В. выработаны рекомендации, использование которых поможет при сертификации системы качества ПО «Полированное стекло»на соответствие стандарту ГОСТ Р ИСО 9001-2001г.

60. Внедрены статистические методы анализа и статистического регулирования качества листового стекла в систему менеджмента качества ПО «Полированное стекло» ОАО «Борский стекольный завод».

61. Использование статистических методов управления в производстве листового стекла, разработанных Тарбеевым В.В., позволило повысить качество вырабатываемого полированного стекла на технологических линиях.

62. Методика моделирования системы менеджмента качества продукции использована в учебном курсе «Моделирование систем» при подготовке инженеров по специальности 071900 во Владимирском Государственном Университете.

63. Начальник инженерного отдела ОАО «Борский стекольный завод»

64. Начальник отдела управления качеством

65. ОАО «Борский стекольный завод»1. Лукашин С.А./1. Попов Ю.М./