Sergei UdinС момента возникновения нового государства Российская Федерация возник вопрос воссоздания технологических цепочек, разорванных в связи с распадом СССР. Многие производства, находящиеся в разных республиках, были составной частью единого технологического процесса.
Эта задача окончательно не решена и по сей день, что приводит к необходимости развития новых предприятий, поиску новых поставщиков, отладке соответствующих схем взаимодействия и управления.
Несмотря на важность указанного процесса он до сих пор не находится в центре внимания научной общественности и правительства. В научном докладе РЭУ им. Г.В. Плеханова [1, с. 4] отмечается, что «… уже общепризнанно, что масштабы развала промышленности значительнее, чем после окончания Великой отечественной войны… При этом надо отдавать себе отчет в том, что перед российской экономикой… стоит проблема, сложность которой по своим масштабам сравнима с той, которая стояла в 1920-е гг. Как и в тот период, нам предстоит полностью восстановить промышленный потенциал на новой технологической основе».
Следует обратить внимание на тот факт, что во многих программах и докладах, посвященных этой теме, не находится места такой важной проблеме, как качество продукции, в то время как она может послужить как тормозом, так и важным фактором ускорения. О том, что необходимо государственное внимание к этому вопросу можно судить по многим публикациям в российской прессе. Проблемы качества возникают не только в сфере потребительских товаров, но и в оборонной, космической и других важных отраслях.
Еще в 2000 году была разработана концепция национальной политики России в области качества продукции и услуг [2]. В 2010 году было заседание Президиума Правительства Российской Федерации, посвященное, в том числе, проблеме качества [3].
В материалах пресс-релиза было отмечено, что общее количество предприятий составляет около 4,7 млн. единиц, включая 3,976 млн. частных. По состоянию на конец 2016 года их количество составило уже 5 671 909, из них микропредприятий – 5 380 768 (94,87%), малых – 270 540 (4,77%), средних – 20 601 (0,36%) [4].
По материалам компании «ЕвроСтандарт-сертифика» на конец 2002 года в России было всего 314 предприятий, сертифицированных по ИСО 9001:2000. Это немного меньше чем во Вьетнаме (354) и ОАЭ (407). В Польше этот показатель составил 914 предприятий, в Чешской республике - 1125, в Словакии - 768, в Румынии - 767, в Венгрии - 4446. Большое количество сертифицированных предприятий в Индии - 2247, США - 4587, Германии - 10811, Италии - 14733, Испании - 8872, Великобритании - 9301, Австралии - 7024. Но самое большое количество в Японии - 16813 и Китае – 40997 [5].
В 2014 году, по данным компании «Единый Стандарт», согласно исследованию Международной организации по стандартизации (ISO) в мире было выдано 1138155 документов о соответствии стандарту ISO 9001 «Системы менеджмента качества. Требования», в то время как в России – 11301 (0,99%) [6]. В тройке лидеров присутствуют такие страны как Италия, Австралия, Китай.
Несмотря на большие достижения в области менеджмента качества в мире не удается достигнуть высоких показателей. Рассмотрим это проблему на примере автомобильной промышленности.
В 2014 году только в США было отозвано 63,9 млн легковых и грузовых автомобилей, что в два раза превышает предыдущий рекорд (30 млн), достигнутый в 2004 году [7]. В 2015 году – в мире отозвано 51 млн легковых автомобилей [8].
Среди бракоделов присутствуют столь громкие марки, как Fiat Chrysler, Honda, Ford, Toyota и General Motors, дающие 72% всех отзывов.
Одновременно эти компании являются законодателями моды в области менеджмента качества. Книги, описывающие методы достижения высокого уровня качества этими компаниями стали «библиями» менеджеров качества [9; 10; 11].
В чем же заключается проблема?
С точки зрения автора, разработчики и пользователи стандартов серии ИСО 9000 [12; 13; 14] забывают о том, что все начинается с постановки задачи и проектирования продукции. Плохой техпроцесс невозможно улучшить системой менеджмента качества. Определяющим должно быть «железо», и лишь потом можно говорить о системе управления (или менеджмента) качества. Более того, квалифицированным менеджером качества может стать только специалист (инженер) по соответствующей специальности. Не может быть универсального менеджера качества, не разбирающегося в конкретном технологическом процессе.
Л.Е. Басовский и В.Б. Протасьев на основе как собственного опыта, так и пожеланий руководителей отечественных и зарубежных предприятий, практических работников также утверждают, что начинать надо с основы: конструирования и разработки технологического процесса [15]. По их мнению, которое соответствует и воззрениям автора, «Менеджер не может упускать из виду то, что он управляет людьми, что кроме проблемы качества он должен решать иные проблемы, используя достижения современной науки и опыт. Просчеты в решении этих проблем могут свести на нет все усилия по управлению качеством. Кроме того, необходимо принимать во внимание, что в современной социальной, экономической реальности очень быстро происходят изменения» [15, с. 7]. Они также отмечают, что увлечение только проблемами качества в ущерб решению других задач привело не просто к падению качества, что видно по приведенным выше цифрам, но и к серьезным экономическим проблемам.
С точки зрения автора, стандарты серии ИСО 9000 слишком много внимания уделяют организационным структурам и документации, объем которой неоправданно велик, в ущерб задачам квалиметрии.
Вопросы измерения, статистических методов оценки точности и стабильности технологического процесса не то, чтобы исключаются, но им не оказывают необходимого внимания.
В работах автора и его коллег [16; 17; 18] предложены новые, не используемые до сих пор методы оценки и управления качеством, основанные на методах математической теории информации. Они позволяют с большей надежностью и точностью оценивать состояние технологического процесса, рассчитывать статистические оценки параметров процесса, контролировать качество продукции, рассчитывать межоперационные допуски и многое другое.
Имитационное моделирование технологических процессов с разными параметрами подтвердило надежность информационных методов [16; 17].
Использование информационных методов позволяет в 1,5 … 2 раза сократить объем инспекции при выборочном контроле качества, использовать методы предельного (альтернативного) контроля для расчета центра группирования и дисперсии размеров контролируемых деталей, учитывать нелинейные связи в моделях техпроцессов.
В качестве примера использования можно рассмотреть разработку информационной модели технологического процесса изготовления патрона калибра 5,45 мм, изначально описанной в диссертации автора [17] и монографии [16].
На рис. 1 и 2 представлена схема формирования патрона.
Рис. 1. Схема формирования гильзы
Рис. 2. Схема формирования пули
Для исследований были использованы 300 заготовок, которые проводились через все технологические операции с сохранением порядкового номера. Нумерация осуществлялась при помощи электрографа. При необходимости номер обновлялся.
Ряд изделий был потерян в процессах обжига и фосфатирования. В этой связи были сформированы дополнительные партии заготовок, которые проходили техпроцесс с самого начала.
Общее количество измерений превысило 20000.
В табл. 1 представлен список технологических параметров изделия.
По методике, описанной в работах [11; 10], были проведены расчеты информационного и корреляционного взаимодействий.
Было обнаружено, что информационный подход позволил найти ряд взаимосвязей, не имеющих значимости в корреляционном анализе.
Полученная схема информационного взаимодействия представлена на рис. 3, 4, 5.
Параметры, между которыми имеется значимая информационная связь, соединены между собой линиями, на которых указаны значения коэффициентов информационной связи (вверху) и квадратов коэффициентов парной корреляции (внизу).
Можно заметить, что параметры гильзы (рис. 3) образуют пять групп связанных между собой параметров. В каждой из этих групп ввиду сильной связи можно контролировать только один из них, поскольку изменение каждого из них вызывает значимое изменение всех остальных. Это сразу же дает сокращение контроля на 12/30=0.4 или 40%.
Таблица 1.
Список технологических параметров изделия
╔═══╤═══════════════════════════════════╤═══════════════════╗
║ № │ Наименование параметра │ Операция ║
╠═══╪═══════════════════════════════════╪═══════════════════╣
║ 1│ Толщина рондоли │ ----------- ║
║ 2│ Разностенность колпака │ Свертка ║
║ 3│ Толщина дна колпака │ ---"--- ║
║ 4│ Толщина дна │ 1-я вытяжка ║
║ 5│ Разностенность │ ---"--- ║
║ 6│ Наружный диаметр │ ---"--- ║
║ 7│ Толщина дна │ 2-я вытяжка ║
║ 8│ Разностенность у дна │ ---"--- ║
║ 9│ Разностенность у среза │ ---"--- ║
║ 10│ Толщина дна │ 3-я вытяжка ║
║ 11│ Разностенность у дна │ ---"--- ║
║ 12│ Разностенность у среза │ ---"--- ║
║ 13│ Толщина дна │ 4-я вытяжка ║
║ 14│ Разностенность у дна │ ---"--- ║
║ 15│ Разностенность у среза │ ---"--- ║
║ 16│ Толщина стенки у дна │ ---"--- ║
║ 17│ Толщина стенки у среза │ ---"--- ║
║ 18│ Глубина гнезда │ 1-я штамповка ║
║ 19│ Толщина перегородки │ ---"--- ║
║ 20│ Высота наковальни │ ---"--- ║
║ 21│ Расстояние от дна до торца фланца │ 2-я штамповка ║
║ 22│ Толщина перегородки │ ---"--- ║
║ 23│ Глубина гнезда │ ---"--- ║
║ 24│ Высота наковальни │ ---"--- ║
║ 25│ Косина торца │ ---"--- ║
║ 26│ Наружный диаметр дульца │ 1-й обжим ║
║ 27│ Толщина стенки дульца │ ---"--- ║
║ 28│ Наружный диаметр дульца │ 2-й обжим ║
║ 29│ Диаметр проточки │ ---"--- ║
║ 30│ Внутренний диаметр дульца │ ---"--- ║
║ 31│ Толщина дна колпака │ ------------ ║
║ 32│ Разностенность колпака │ ------------ ║
║ 33│ Толщина стенки колпака │ ------------ ║
║ 34│ Наружный диаметр колпака │ ------------ ║
║ 35│ Толщина стенки │ Вытяжка ║
║ 36│ Разностенность │ ---"--- ║
║ 37│ Толщина дна │ ---"--- ║
║ 38│ Наружный диаметр │ ---"--- ║
║ 39│ Диаметр сердечника │ ------------ ║
║ 40│ Длина сердечника │ ------------ ║
║ 41│ Толщина стенки рубашки │ ------------ ║
║ 42│ Разностенность рубашки │ ------------ ║
║ 43│ Толщина дна рубашки │ ------------ ║
║ 44│ Внутренний диаметр оболочки │ Расправка ║
║ 45│ Наружный диаметр оболочки │ ---"--- ║
║ 46│ Толщина стенки оболочки │ ---"--- ║
║ 47│ Разностенность оболочки │ ---"--- ║
║ 48│ Длина оболочки │ ---"--- ║
║ 49│ Толщина носика │ ---"--- ║
║ 50│ Вес пули │ Монтаж ║
║ 51│ Биение носика относительно гильзы │ Сборка патрона ║
║ 52│ Глубина посадки капсюля │ ---"--- ║
║ 53│ Длин гильзы │ ---"--- ║
║ 54│ Вес навески │ ---"--- ║
║ 55│ Биение носика пули │ ---"--- ║
║ 56│ Биение заднего конуса пули │ ---"--- ║
║ 57│ Положение центра тяжести пули │ ---"--- ║
║ 58│ Длина заднего конуса │ ---"--- ║
║ 59│ Длина пули │ ---"--- ║
║ 60│ Глубина посадки узла │ ---"--- ║
║ 61│ Наружный диаметр узла │ ---"--- ║
║ 62│ Проглубление сердечника │ ---"--- ║
║ 63│ Радиус рассеивания │ Отстрел ║
╚═══╧═══════════════════════════════════╧═══════════════════╝
|
Рис. 3. Информационная модель формирования гильзы |
Рис. 4. Информационная модель формирования пули
Рис. 5. Информационная модель сборки
Что касается пули (рис. 4), то там снижение несколько ниже, т.к. образуется только 3 группы связанных параметров, включающих в себя 10 наименований. Это дает снижение контроля на 7/20=0.35 или 35%.
Оставшиеся 13 параметров, входящих в систему контроля готового изделия, образуют только одну связанную группу, включающую в себя 5 параметров, что позволяет снизить объем контроля на 4/13 = 0.3077 или 30.1%.
Таким образом, самый простой визуальный анализ информационной модели дает основание на более, чем 30-процентное сокращение объема контрольных операций в процессе производства патронов калибра 5.45 мм.
На основании вышеизложенного можно утверждать, что информационные методы моделирования и контроля качества позволяют существенно снизить объем контроля и обнаружить новые связи между параметрами техпроцесса.