книги / Универсальные методы анализа проблем качества
..pdfМинистерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Пермский национальный исследовательский политехнический университет»
УНИВЕРСАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА ПРОБЛЕМ КАЧЕСТВА
Утверждено Редакционно-издательским советом университета в качестве учебного пособия
Издательство Пермского национального исследовательского
политехнического университета
2020
УДК 658.562.4:005.6(075.8) У591
Рецензенты:
канд. техн. наук, научный сотрудник С.Д. Неулыбин (Институт механики сплошных сред Пермского федерального исследовательского центра УРО РАН, г. Пермь);
канд. техн. наук, зам. главного металлурга А.А. Шумков (ПАО «Протон ПМ», г. Пермь)
Универсальные методы анализа проблем качества :
У591 учеб. пособие / Т.Р. Абляз, Е.С. Шлыков, К.Р. Муратов, Е.А. Гашев. – Пермь : Изд-во Перм. нац. исслед. политехн.
ун-та, 2020. – 134 с.
ISBN 978-5-398-02408-1
Рассмотрены актуальные методы анализа проблем качества. Приведены примеры решения задач, связанных с управлением качеством.
Издание предназначено для студентов, изучающих дисциплину «Методы обеспечения качества в автоматизированном производстве».
УДК 658.562.4:005.6(075.8)
ISBN 978-5-398-02408-1 |
© ПНИПУ, 2020 |
2
|
ОГЛАВЛЕНИЕ |
|
Введение............................................................................................ |
5 |
|
1. |
Понятие «качество»...................................................................... |
7 |
2. |
Методы анализа проблем качества............................................. |
9 |
3. |
Метод мозгового штурма........................................................... |
11 |
|
3.1. Описание метода мозгового штурма............................ |
11 |
|
3.2. Пример применения метода мозгового штурма.......... |
13 |
4. ABC-анализ................................................................................ |
16 |
|
5. |
Диаграмма Парето...................................................................... |
18 |
|
5.1. Описание метода построения диаграммы Парето....... |
18 |
|
5.2. Пример применения метода диаграммы Парето |
|
|
и АВС-анализа ....................................................................... |
25 |
6. |
Причинно-следственная диаграмма (диаграмма |
|
Исикавы).......................................................................................... |
31 |
|
|
6.1. Описание метода построения |
|
|
причинно-следственной диаграммы Исикавы.................... |
31 |
|
6.2. Ранжирование причин.................................................... |
34 |
|
6.3. Пример применения метода диаграммы |
|
|
Исикавы.................................................................................. |
36 |
7. |
Функционально-стоимостный анализ ...................................... |
43 |
|
7.1. Описание метода функционально-стоимостного |
|
|
анализа.................................................................................... |
43 |
|
7.2. Этапы проведения ФСА................................................. |
44 |
|
7.3. Пример применения ФСА.............................................. |
50 |
8. |
Матрица взаимодействий........................................................... |
62 |
9. |
Сеть взаимодействий.................................................................. |
65 |
|
9.1. Описание метода построения сети |
|
|
взаимодействий...................................................................... |
65 |
|
9.2. Пример применения методов матрицы |
|
|
взаимодействий и сети взаимодействий.............................. |
68 |
3
10. Диаграмма разброса (поле корреляции)................................. |
73 |
10.1. Описание метода построения диаграммы |
|
разброса................................................................................ |
73 |
10.2. Пример применения метода построения |
|
диаграммы разброса............................................................ |
77 |
11. Анализ процесса при помощи гистограммы.......................... |
81 |
11.1. Описание метода построения гистограммы............. |
81 |
11.2. Нормальный закон распределения............................ |
81 |
11.3. Этапы построения гистограммы............................... |
84 |
11.4. Основные типы гистограмм ...................................... |
86 |
11.5. Использование гистограмм при оценке |
|
и анализе качества процессов............................................. |
88 |
11.6. Пример применения гистограммы............................ |
94 |
12. Анализ характера и последствий отказов (FMEA).............. |
103 |
12.1. Описание FMEA ....................................................... |
103 |
12.2. Основные положения FMEA................................... |
105 |
12.3. Пример применения FMEA ..................................... |
113 |
13. СМАРТ-технологии ............................................................... |
119 |
13.1. Постановка СМАРТ-цели........................................ |
122 |
13.2. Преимущества метода СМАРТ-цели...................... |
123 |
13.3. Характер и особенности СМАРТ-цели .................. |
124 |
13.4. СМАРТ-критерии цели: расшифровка |
|
на примерах........................................................................ |
125 |
13.5. Правила использования технологии СМАРТ........ |
130 |
Список литературы ........................................................... |
132 |
4
ВВЕДЕНИЕ
Современные условия экономики и рынка выдвигают очень жесткие требования к качеству выпускаемых товаров. Значительный рост конкуренции на рынке товаров и услуг заставляет предприятия искать новые пути повышения качества своей продукции, оставаясь при этом в ценовом диапазоне, доступном для покупателя. Все это приводит к постоянному совершенствованию технологий изготовления и проектирования выпускаемых товаров.
В современном машиностроении стремительно развиваются технологии традиционной лезвийной обработки в совокупности с технологиями электрофизической и электрохимической обработки. Широкое распространение данные технологии нашли в специальном и аэрокосмическом машиностроении. Создаются и внедряются в производство высокоточные технологии обработки деталей, работающих в агрессивных условиях и подверженных повышенному износу. Производство таких деталей является дорогостоящим, поэтому появление бракованных деталей будет приносить предприятиям колоссальные убытки. Для того чтобы избежать подобных ситуаций, процесс производства должен подвергаться тщательному анализу, начиная с момента проектирования и заканчивая выпуском готовой продукции. Согласно рекомендациям международных стандартов (ИСО 9000:2000, ИСО 9004:2000) анализ ситуации должен опираться на принцип принятия решений, основанный на фактах [12].
В данном учебном пособии приведено описание наиболее актуальных, по мнению автора, методов анализа. Рассматриваемые примеры условны и являются упрощенными вариантами реальных задач, предназначены только для учебных целей. Описанные методы нашли широкое практическое применение на та-
ких предприятиях, как General Motors, Rolls-Royce и др. Также рассмотрена актуальная на сегодняшний день технология СМАРТ. Более подробные сведения о методах управления каче-
5
ством могут быть почерпнуты из приведенного списка литературы или сети Интернет.
Учебное пособие издано в рамках курса лекций по предмету «Методы обеспечения качества обработки в машиностроительном производстве».
6
1. ПОНЯТИЕ «КАЧЕСТВО»
Такое понятие, как «качество», используется в любой сфере человеческой деятельности. Оно стало основным критерием оценки товаров и услуг, оно определяет уровень жизни каждого человека и общества в целом.
Качество относится к категориям философии. Данная категория была проанализирована Аристотелем в III в. до н. э. Она показывает наиболее главную сторону действительности объекта – определенность. Качество объекта напрямую связано с объектом как с целым предметов или явлением. Оно не сводится к отдельным его свойствам и охватывает его полностью, и неотделимо от него [5].
Международный стандарт обозначает качество как совокупность типичных свойств, формы, внешнего вида и условий применения для товаров, соответствующих своему назначению. Данные элементы определяют требования к качеству, воплощенные на этапе проектирования технической характеристики изделия, в конструкторской документации и технических условиях, которые предусматривают качество сырья, конструктивные размеры, сочетание оттенков, глянец и т.д. (табл. 1).
Автор
Аристотель
(III в. до н.э.)
Гегель
(XIX в. н.э.)
Шухарт
(1931 г.)
Таблица 1
Этапы развития понятия «качество»
Определение понятия «качество» Определял качество как различие между предметами. Разделение шло по признаку «хороший – плохой» Определял качество в первую очередь как тождественную с бытием определенность: нечто перестает быть тем, что оно есть, когда оно теряет свое качество Разделил понятие «качество» на два аспекта – объективные физические характеристики и субъективную сторону. Под субъективной стороной подразумевается то, насколько вещь «хороша»
7
|
Окончание табл. 1 |
|
|
|
|
Автор |
Определение понятия «качество» |
|
Исикава |
Определил качество как свойство, реально удовлетво- |
|
(1950 г.) |
ряющее потребителей |
|
|
Определил качество как степень удовлетворения по- |
|
Журан |
требителя. Таким образом, для реализации качества |
|
производитель должен узнать требования потребителя |
||
(1979 г.) |
||
и сделать свою продукцию такой, чтобы она соответст- |
||
|
||
|
вовала этим требованиям |
Всовременном мире установлен единый стандарт качества – ИСО серии 9000 – система управления качеством на производстве.
Вданном документе установили признанный в мире подход к договорным условиям по оценке систем качества и одновременно регламентировали отношения между производителями и потребителями продукции. Согласно стандарту качество – это совокупность свойств и характеристик продукции или услуги, которые придают им способность удовлетворять обусловленные или предполагаемые потребности [10].
Внастоящее время рыночная экономика заставляет российские предприятия вести жесткую конкурентную борьбу с крупнейшими мировыми компаниями. Повышение спроса на выпускаемую продукцию является необходимым условием для удержания лидирующих позиций на рынке. Выполнение этого условия невозможно без правильно построенной стратегии управления качеством выпуска продукции, основанной на анализе проблем и поиске путей их решения.
Контрольные вопросы
1.Что понимают под понятием «качество»?
2.Каковы этапы развития понятия «качество»?
3.Что устанавливает стандарт ИСО?
8
2.МЕТОДЫ АНАЛИЗА ПРОБЛЕМ КАЧЕСТВА
Всовременной практике накоплено значительное количество методов анализа проблем качества. Данные методы позволяют достаточно просто и эффективно решать задачи, возникающие как при проектировании, так и при производстве различных товаров и услуг. Отличительной чертой многих методов является их простота и наглядность.
Правильный выбор того или иного метода является очень сложной задачей. На предприятиях создаются специальные отделы, в обязанности которых входит организация мероприятий по определению проблем и поиску наиболее точных методов их решения. Одной из основных задач таких отделов является обучение специалистов, а также расчет экономической эффективности от применения того или иного метода.
Вданном учебном пособии рассматривается лишь некоторая часть из имеющихся методов. Условно их можно разделить на расчетно-аналитические методы и методы коллективного анализа (рис. 1). Предложенная классификация не является полной, так как описывает лишь незначительную часть существующих методов анализа.
Охарактеризуем особенности представленных групп методов.
Методы коллективного анализа основываются на актив-
ном обсуждении обозначенной проблемы группой лиц. Инструментами данной группы методов являются логика и опыт специалистов, участвующих в анализе. Очень важно привлекать участников, не являющихся специалистами отрасли, в которой возникла проблема, так как они не обременены стереотипами, существующими в данной сфере деятельности, и способны дать «свежий» вариант решения поставленной задачи.
Статистические методы служат для исследования информации в том случае, когда изменение анализируемого параметра носит случайный характер. Данные методы позволяют выявить роль отдельных факторовв изменениианализируемогопараметра.
9
• Фу кциональностоимостный анализ
Рис. 1. Методы анализа проблем качества
Графические методы позволяют наглядно, при помощи схем и диаграмм, структурировать этапы анализа проблемного воп оса и находить пути решения. ти методы не требуют сложных вычислений и м огут быть использованы и как самостоятельные и в комплексе с другими методами.
Методы рационализации позволяют обосновать и документировать пути решения проблем качества. Данные методы являются трудоемкими и требуют обуче ния.
Классификация дает представление о разнообразии методов анализа. В дальнейш ем будут рассматриваться методы, которые в наи ольшей степени эффективны и могут быть применены в том чис е для управления качеством процессов производства нефтедоб ывающего оборудования с применением нанотехнологий.
Контрольные вопросы
1.Дайтекласси фикациюметодов анализа проблемкачества.
2.Назовите графические методы анализа качества.
3.Перечислите статистические методы анализа качества.
4.Назовитеметоды коллективного анализа и рац онализации.
10