Квалиметрическая оценка процесса производства картонных навивных гильз тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.23, кандидат технических наук Петренко, Екатерина Сергеевна

• Петренко, Екатерина Сергеевна
• кандидат технических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат технических наук Петренко, Екатерина Сергеевна

Содержание

Введение

ГЛАВА 1. Обеспечение качества картонной тары. Оценка состояния вопроса, цель и задачи исследования

1.1 Преимущества и недостатки картонной тары

1.2 Описание картонной навивной гильзы

1.3 Анализ состояния производства картонных навивных гильз

1.3.1 Описание принципа работы гильзонавивиого оборудования

1.4 Вариационный способ определения требований к качеству картонно-навивных изделий

1.5 Операционный контроль качества готовых картонпо-навивных изделий 37 1.5.1 Этапы контроля качества продукции

1.6 Выводы

ГЛАВА 2. Влияние на качество картонно-навивных изделий состояния производственной системы

2.1 Раскрытие связей морфологической матрицы М (Г^Бг)

2.2 Взаимосвязи единичного вектора «Технологическое оборудование» со стадиями жизненного цикла продукции

2.3Взаимосвязь единичного вектора «Управление производством» со стадиями жизненного цикла продукции

2.4Взаимосвязь единичного вектора «Производственный персонал» со стадиями жизненного цикла картонных навивных шпуль

2.5. Оценка значимости единичных векторов производственной системы (вектора Бг) с помощью диаграммы Исикавы

2.6 Выводы

ГЛАВА 3. Квалиметрическая оценка качества картонно-навивных изделий

3.2 Экспертный способ определения весовых коэффициентов

3.3 Связь коэффициента оборудования с потерями потребителей

3.4 Оценка качества картонно-навивной гильзы по комплексным показателям качества

3.4.1 Определение весовых коэффициентов ЕПК экспертным методом

3.4.2 Определение весовых коэффициентов методом ранжирования

3.4.3 Определение весовых коэффициентов ЕПК методом попарного сопоставления

3.5 Определение критериев правильности и точности для картонно-навивных гильз

3.6 Выводы

ГЛАВА 4. Анализ причин дефектности продукции ОАО «Яснополянская фабрика тары и упаковки»

4.1 Выводы

ГЛАВА 5.Регламентирование процесса обслуживания технологического оборудования

5.1 Расчет показателей эффективности (ОЕЕ)

5.2 Разработка системы профилактического обслуживания

5.3 Анализ результатов внедрения системы автономного обслуживания оборудования

5.4 Выводы

Заключение

Список используемых источников

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Квалиметрическая оценка процесса производства картонных навивных гильз»

Введение

Упаковка продукции и ее хранение являются важным этапом жизненного цикла любого изделия. Среди изделий особую группу представляют сыпучая, элементная и жидкая продукция, которую в упаковке не ориентируют, так как она сама под действием силы тяжести заполняет объем тары. Как и в любом производстве, в производстве упаковочного материала, необходимо найти наиболее рациональное решение по улучшению производственных процессов.

Обычно, анализируя дефектность продукции, большое внимание уделяют состоянию и надежности оборудования, системе менеджмента качества предприятия, сырью и т.д. и не всегда оценивается состояние производственной системы в целом, как взаимодействующим элементам структуры производственной системы и стадиям жизненного цикла продукции.

Актуальность работы Картон, как сырье для производства упаковочной тары, имеет ряд неоспоримых преимуществ - он экологически чист, легко поддается утилизации и вторичной переработке. Механические свойства картона достаточны для изготовления жесткой тары, предназначенной для хранения сыпучих продуктов, а в настоящее время и для жидкостей. Среди изготавливаемой тары особое место занимают картонно-навивные гильзы (шпули), механический процесс изготовления которых полностью автоматизирован, поскольку выполняется на оборудовании, в котором транспортное движение сочетается с формообразующими действиями.

Вместе с тем повышенная до 9% дефектность процесса вынуждает

проводить исследования, направленные на повышение качества продукции.

Ситуация осложняется наличием значительного числа используемых

технологических и конструктивных параметров, их взаимосвязями и тем, что

4

зарубежные производители оборудования (в России оно не производится) не раскрывают алгоритмы управления процесса навивки гильз. Теоретически необоснованным до настоящего времени остаются вопросы оценки качества оборудования, его возможностей и самих картонно-навивных гильз. В таком же состоянии находятся задачи выборочного приемочного контроля и, главное, отсутствует оценка производственной системы в целом и мероприятия по снижению дефектности процесса навивных гильз и, особенно, регламенты по обслуживанию оборудования.

Работы по обеспечению качества картонно-навивных гильз в России до настоящего времени не выполнялись.

Степень разработанности проблемы. В части исследования по

ф

оценке качества используемого оборудования и самих картонно-навивных гильз, работа является завершенной до возможностей практического использования. В части оценки качества производственной системы и разработки регламентов обслуживания оборудования исследования являются продолжением работ, связанных с управлением качеством.

Цель работы: создание системы квалиметрической оценки процесса изготовления картонно-навивных гильз путем определения причин возникновения дефектов, анализа возможности использования оборудования, использования регламентов обслуживания оборудования и корректирующих воздействий.

Для достижения поставленной цели сформулированы и решены следующие задачи исследования:

- Проведение анализа качества производственной системы;

- Выявление совокупности единичных показателей качества (ЕГЖ) комплексного изделия и определение весовых коэффициентов ЕПК;

- Разработка системы абсолютных и относительных оценок единичных показателей;

- Разработка системы квалиметрической оценки гильзонавивного оборудования и самой продукции;

- Выявление "слабых" мест производственной системы с использованием диаграммы Исикавы и системы РМЕА;

- Разработка регламента технологического обслуживания оборудования.

Методы и средства исследования. При выполнении работы использовались: принципы построения квалиметрических оценок качества, инструменты анализа причин снижения качества, дифференциальное вычисление, методы построения и анализа морфологических матриц и приемы робастного проектирования, предложенные Т. Тагути.

Объект исследования — процесс производства картонных навивных

гильз.

Предмет исследования - взаимосвязи показателей качества производственного процесса и продукции — картонных навивных гильз.

Область исследований. Содержание диссертационного исследования, соответствующей п.4 «Квалиметрические методы оценки качества объектов, стандартизации и процессов управления качеством» паспорта научной специальности 05.02.23 «Стандартизация и управление качества продукции» (технические науки).

Полоэ/сения научной новизны, выносимые на защиту:

- метод оценки производственной системы с использованием морфологической матрицы, характеризующей производственную структуру и жизненный цикл продукции;

- анализ производственной системы с использованием морфологической матрицы, учитывающей взаимосвязь стадий жизненного цикла продукции и структуру производственной системы;

- метод оценки качества технологического оборудования по критериям правильности и точности с учетом потерь потребителей;

- обоснование критерия робастности Кров для оценки качества используемого оборудования и продукции в сравнении с возможностями лидирующих фирм по обеспечению функциональных показателей продукции и их точности.

- систему квалиметрической оценки картонно-навивных гильз с использованием единичных показателей и комплексного показателя качества;

- систему регламентов по обслуживанию автоматического оборудования для изготовления картонно-навивных гильз.

Практическая значимость результатов работы заключается в:

- выявлении причин дефектности процесса производства картонно-навивных гильз с использованием метода «Пять Почему?» и диаграммы Исикавы;

- разработке регламентов обслуживания оборудования, как важнейшей составляющей производственной системы;

- создании методики квалиметрической оценки качества продукции, позволяющей производителям обоснованно оценивать свои конкурентные возможности.

Степень достоверности полученных результатов. Достоверность обеспечена:

- использованием объективной исходной информации, полученной от Яснополянской фабрики тары и упаковки (г. Тула)

- применением обоснованных теоретически и апробированных на практике методов квалиметрической оценки единичных показателей качества для определения комплексных показателей оборудования и выпускаемой продукции;

- применением системного анализа с помощью двухфакторных морфологических матриц.

Рекомендации об использовании результатов работы. Предложенные в работе метод и методики могут служить основой для разработки СМК практически любой производственной системы при оценке возможностей обеспечения качества продукции.

Разработанные регламенты обслуживания оборудования носят универсальный характер и могут использоваться в автоматизированных производствах с низкой степенью робастности по отношению к дестабилизирующим факторам, возникающим из-за нестабильности рабочей среды.

Рекомендации об использовании результатов работы.

Предложенные в работе метод и методики могут служить основой для разработки СМК практически любой производственной системы при оценке возможностей обеспечения качества продукции.

Разработанные регламенты обслуживания оборудования носят универсальный характер и могут использоваться в автоматизированных производствах с низкой степенью робастности по отношению к дестабилизирующим факторам, возникающим из-за нестабильности рабочей среды.

Заключение диссертации по теме «Стандартизация и управление качеством продукции», Петренко, Екатерина Сергеевна

5.4 Выводы

1 С использованием методологии ТРМ (Total Productive Maintenance) и критерия оценки эффективности использования оборудования ОЕЕ (Overall Equipment Effectiveness) установлено, что производственная система предприятия - изготовителя картонно-навивной тары отличается недостаточной эффективностью (ОЕЕ 32%) в сравнении с уровнем современного производства (ОЕЕ>60%).

2 Установлено, что наиболее низок коэффициент производительности (П=0,43), что вызвано существенными потерями рабочего времени в связи с необходимостью незапланированных остановок производственного оборудования для очистки узлов оборудования.

3 Для исправления ситуации необходимо своевременное обслуживание технологического оборудования.

4 Разработаны основы регламента технического обслуживания и табличные формы инструкций для операторов по самостоятельному обслуживанию гильзонавивного оборудования.

Заключение

В диссертации представлено решение научной задачи, заключающейся в разработке общего метода оценки влияния возможностей производственной системы предприятия на качество выпускаемой продукции на примере изготовления картонно-навивной тары, имеющей двойное назначение.

В процессе теоретического и экспериментального исследований получены следующие результаты и сделаны выводы:

1. Анализ возможностей производственной системы позволяет объективно и всесторонне определять резервы повышения качества продукции «слабые» места технологических процессов и выпускаемой продукции. В качестве инструмента выполнения такого анализа может использоваться морфологическая матрица, представленная векторами жизненного цикла продукции и вектором производственной структуры.

2. Установлено, что эффективным инструментом оценки качества технологического оборудования и самой выпускаемой продукции является предложенный коэффициент робастности, определяемый как отношение «сигнал/шум». Сигнал определяет возможности в сравнении с лидирующей фирмой, а шум - вариацию этих же параметров. Такой критерий позволяет определить в новой доступной форме функцию потерь потребителей, которая наиболее корректно оценивает качество выпускаемой продукции.

3. Экспертным способом определены единичные показатели качества картоино-навивных гильз и их весовые коэффициенты, используемые далее для комплексной оценки продукции с помощью коэффициента робастности.

4. Путем анализа производственной системы установлено, что автоматическое оборудование, используемое для картонно-навивных гильз используется неэффективно, о чем свидетельствуют низкий коэффициент робастности, завышенные значения приоритетных чисел риска (ПЧР) и критерий ОЕЕ = 32%, который у лидирующих фирм составляет 60%.

5. Анализ по схеме «Пять Почему?» не позволил выявить единственную коренную причину дефекта криволинейности гильз и их пониженной прочности. Причины, определенные при помощи анализа «Пять Почему?» и причинно-следственной диаграммы указали на высокую степень воздействия на производственный процесс состояния производственного оборудования. В качестве основного дестабилизирующего фактора выделены источники загрязнения, такие как бумажная пыль и загустевшие излишки клея.

6. Предложена методика планирования профилактического оборудования с регистрацией выполненных работ в рабочих инструкциях по обслуживанию оборудования.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Петренко, Екатерина Сергеевна, 2013 год

Список используемых источников

1. А.И. Аристов [и др.]. Метрология, стандартизация и сертификация. 4-е

изд., стер. М.: Издательский центр «Академия», 2008. 384 с.

2. Адлер Ю.П. Адлер В.Л., Шпер В.Л. «Шесть сигм»: еще одна дорога, ведущая к храму / Методы менеджмента качества. 2000. №10. С. 15-23.

3. Адлер Ю.П. Новое направление в статистическом контроле качества -методы Тагути / Качество и надежность изделий. 1988. №2.

4. Адлер Ю.П. Статистический контроль - условие совершенствования качества продукции (о методах Г. Тагути и их применении)/ Автомобильная промышленность США. 1987. №4.

5. Азгальдов Г.Г. Квалиметрическая экспертиза: Руководство по организации экспертизы и проведению квалиметрических расчетов. СПб.,М.: Русский регистр, 2002. 517 с.

6. Азгальдов Г.Г. Теория и практика оценки качества товаров (основы квалиметрии). М.:Экономика, 1982. 256 с.

7. Андрианов Ю.М., Субетто А.И. Квалиметрия в приборостроении и машиностроении. Л.: Машиностроение, Ленингр. Отд-ние, 1990. 216с.

8. Балабанов А.Н, Контроль технической документации. М.: Изд-во стандартов, 1984. 96 с.

9. Басовский Л.Е., Протасьев В.Б. Управление качеством: Учебник.-2-е изд. Переработанное и дополненное. М.: ИНФРА-М. 2011. 253с.

10. Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического управления. 4-е изд. СПб.: Изд-во «Профессия», 2003. 752 с.

11. Бешелев С.Д., Гурвич Ф.Г. Математико-статистические методы экспертных оценок: Монография. М.:Вузовская книга, 2000. 320 с.

12. Борушек, С.С Волков A.A., Ефимова М.М. Единая система конструкторской документации: Справочное пособие. 2-е изд., прераб. и доп. М.: Изд-во стандартов, 1989. 353 с.

13. Варакута С.А. Управление качеством продукции. М.: ИНФРА-М, 2001. 207 с.

14. Варжапетян А.Г. Квалиметрия. - СПб.: СПбГУАП, 2005. 176 с.

15. Варжапетян А.Г. Системность процессов проектирования и диагностики технических структур: Монография. СПб.: Политехника, 2004. 186 с.

16. Гальперин Д.М., Г.В. Миловидов. Технология монтажа, наладки и ремонта оборудования пищевых производств. М. : Агропромиздат, 1990. 399 с.

17. Гличев A.B. Основы управления качеством продукции. 2-е изд., прераб. и доп. М.: Стандарты и качество, 2001. 424 с.

18. Гличев A.B. Прикладные вопросы квалиметрии. М.: Изд-во стандартов, 1983. 136 с.

19. Глудкин О.П. Всеобщее управление качеством: Учебник для вузов. М.: Радио и связь, 1999. 600 с.

20.2.101-68 Единая система конструкторской документации. Виды изделий. Введ. 1971-01-01. М.:Изд-во стандартов. 1967.

21. ГОСТ 2.103-68 Единая система конструкторской документации. Стадии разработки. Введ. 1971-01-01. М.:Изд-во стандартов. 1970.

22. ГОСТ 2.116-84 (2002) Единая система конструкторской документации. Карта технического уровня и качества продукции. Введ 1985-01-07. М.: Изд-во Стандартинформ, 2001. 15 с.

23. ГОСТ Р 50779.75-99 (ИСО 8422-91) Планы последовательного выборочного контроля по альтернативному признаку.

24. ГОСТ Р 51814.2-2001. Метод анализа видов и последствий потенциальных дефектов. М.: ИПК «Издательство стандартов», 2001. 17с.

25. ГОСТ Р 51901.4-2005. Менеджмент риска. Руководство по применению при проектировании. Введ. 2006-02-01. М.: Изд-во Стандартинформ, 2005. 16 с.

26. ГОСТ Р ИСО 10006-2005. Системы менеджмента качества. Руководство по менеджменту качества при проектировании. Введ. 2006-06-01. М.: Изд-во Стандартинформ, 2005. 24 с.

27. ГОСТ Р ИСО 9000-2008. Системы менеджмента качества. Основные положения и словарь. Введ. 2008-12-18. М.: Изд-во Стандартинформ, 2005. 35 с.

28. ГОСТ Р ИСО/МЭК 15288-2005. Системная инженерия. Процессы жизненного цикла систем. Введ. 2007-01-01. М.: Изд-во Стандартинформ, 2006. 53 с.

29. ГОСТ Р МЭК 61160-2006. Менеджмент риска. Формальный анализ проекта. Введ. 2007-01-01. М.: Изд-во Стандартинформ, 2006. 27 с.

30. Грувер М. САПР и автоматизация производства. Пер. с англ. под ред. Е.К. Масловского. -М.: Мир, 1987. 528 с.

31.Дулькин Д. Настоящее и будущее гофрокартонной упаковки, «Тара и упаковка» №4, 2009

32. Егоров В.А. Автоматизация проектирования предприятий / A.B. Егоров. -JL: Машиностроение, 1983. - 327 с.

33. Ефимов В.В. Улучшение качества проектов и процессов: Учебное пособие. Ульяновск: УлГУ, 2004. 185 с.

34. Исикава К. Японские методы управления качеством. М.:Экономика, 1988.

35. Карданская H.JT. Принятие управленческого решения. М.: ЮНИТИ, 1999.

36. Карначева Т. Г. Оценка затрат на качество продукции. / Автоматизация и современные технологии. 1996. №6.

37. Кершенбаум В.Я. Методы квалиметрии в машиностроении. М.: Изд-во стандартов, 1999. 211с.

38. Коганов И.А., Станкеев A.A. Расчет припусков на механическую обработку. Учебное пособие. Издание 2-е исправленное и дополненное. Тула, 1973

39. Кошкин J1.H., Комплексная автоматизация производства на базе роторных линий, Издание 2, переработанное и дополненное. М.: Машиностроение, 1972

40. Круглов М.Г., Шишков Г.М., Управление качеством: учебное пособие. М.: МГТУ «Станкин», 1999.

41. Леон Р., Шумейкер А., Какар Р., Тагути Г. и др. Управление качеством. Робастное проектирование. Метод Тагути. Пер. с англ. М.: «Сейфи», 2002. 384с.

42. Литвак Б.Г. Экспертные оценки и принятие решений. М.: Патент, 1996. 271 с.

43. Лобода Е.А. Единая система технологической документации: Справочное пособие. М.: Изд-во стандартов, 1992. 325 с.

44. Мазур И.И., Шапиро В.Д. Управление качеством. 3-е изд., стер. М.: Изд-во Омега-Л, 2006. 400 с.

45. Митрофанов С.П. Т .1. Организация группового производства. 3-е изд., перераб. и доп. Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1983. 407 е.: ил.

46. Нейлор К. Как построить свою экспертную систему: пер. с англ. М.: Энергоатомиздат, 1991. 286 с.

47. Никифоров А.Д. Управление качеством: Учеб. Пособие. М.: Дрофа, 2004. 720 с.

48. Окрепилов В.В. Управление качеством. 2-е изд., доп. и перераб. М.: ОАО Изд-во «Экономика», 1998. 639 с.

49. Отраслевой портал об упаковке. URL: http://www.unipack.ru (дата обращения: 13.10.2010).

50. Петренко Е.С. «Пять почему?» - метод анализа проблем качества. Стандарты и качество. 2012. №7. С.60-63.

51. Петренко Е.С. Особенности разработки обучающей программы для организации профессиональной подготовки и повышения квалификации сотрудников. В мире научных открытий. 2010. №4(10), Часть 2, 137с.: С.108-111.

52. Пономарев C.B., Мищенко C.B., Белобрагин В.Я., Самородов В.А., Герасимов Б.И., Трофимов A.B., Пахомова С.А., Пономарева О.С. Управление качеством продукции. Инструменты и методы менеджмента качества: учебное пособие. М.: РИА «Стандарты и качество», 2005. 248 с.

53. Протасьев В.Б., Анисимова М.А. Критерии правильности и точности в инструментальном производстве. Стандарты и качество. 2001. №4, С.59-60.

54. Протасьев В.Б., Косаревская A.B. Оценка качества управленческих решений с использованием методов квалиметрии. Вестник ТулГУ. Автоматизация: проблемы, идеи, решения: Материалы Междунар. научно-техн. конф. «АПИР-14». Тула: Изд-во ТулГУ, 2009. С. 193-196.

55. Протасьев В.Б., Петренко Е.С. Квалиметрическая оценка качества картонно-навивных изделий. Известия ТулГУ. Технические науки, 2011.Вып.5, Ч.З, С.420-424.

56. Протасьев В.Б., Петренко Е.С. Улучшение качества по методам Генити Тагути. Известия ТулГУ. Технические науки, 2011.Вып.5, Ч.З, С.432-436.

57. Розно М.И., Шинко JI.B. Пора заняться техпроцессом. Методы менеджмента качества. 2004. №7. С.39-44.

58. Саати Т. Принятие решений. Метод анализа иерархий. Пер. с англ. Р.Г. Вачнадзе. М.: Радио и связь. 1993. 278 с.

59. Самсонова М. В., Ефимов В. В. Технология и методы коллективного решения проблем: Учебное пособие. Ульяновск: УлГТУ, 2003. 152 с.

60. Современное состояние и перспективы развития обращения упаковки и упаковочных отходов. Отечественный и зарубежный опыт. Отраслевой портал «Индустрия вторсырья» ООО «Ресайклерс.ру» URL: http://www.recyclers.ru/ (дата обращения: 20.01.2011)

61. Соломенцев Ю.М. Конструкторско-технологическая информатика и автоматизация производства. М.: Станкин, 1992. 127 с.

62. Талалай A.M. Связь метода Тагути с известными статистическими методами. Методы менеджмента качества. 2003. №4. С.18-24.

63. Тейлор Ф.У. Научная организация труда. М., 1924.

64. Тейлор Ф.У. Научные основы организации промышленных предприятий. СПб, 1912.

65. Тейлор Ф.У. Усовершенствованная система сдельной оплаты. СПб, 1914.

66. Техническое творчество: теория, методология, практика: Энцикл. словарь-справочник /Под ред. А. И. Половинкина, В. В. Попова. М.: Информ-система; NaukaLtd.; Логос, 1995. 410 с.

67. Тито К, Есио К, Грегари В. Качество в XXI веке. Роль качества в обеспечении конкурентоспособности и устойчивого развития. М.: Стандарты и качество, 2005. 280 с.

68. Управление качеством продукции: Справочник / Под ред. В.В. Войцова. М.:Изд-во стандартов, 1985. 464 с.

69. Федюкин В.К. Основы квалиметрии. Управление качеством продукции. Учеб. Пособие. М.: Филинъ, 2004. 296 с.

70. Философия качества по Тагути. Серия «Все о качестве. Зарубежный опыт». / Пер. с англ. 2000. №6. М.: НТК «Трек», 2000. 17с.

71. Фомин В.Н. Квалиметрия. Управление качеством. Сертификация. Курс лекций. М.: Ассоциация авторов и издателей «ТАНДЕМ». Издательство «ЭКМОС», 2000. 320 с.

72. Харламова Т.Н. Управление затратами на качество продукции: отечественный и зарубежный опыт: монография. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2006. 108 с.

73. Хэрри, М. «Шесть сигм»: стратегия прорыва в рентабельности. Методы менеджмента качества. 2000. №6. С. 10.

74. Шанк, Дж., Говиндараджан В. Стратегическое управление затратами: пер. с англ. СПб.: ЗАО «БизнесМикро», 1999.

75. Шишкин И.В., Станякин В.М. Квалиметрия и управление качеством: учебник для вузов. -М.: Изд-во ВЗПИ, 1992. 207 с.

76. Шопин А.Г., Михайлин С.Г. Продукт S1MATICIT от SIEMENS для создания MES систем //Автоматизация в промышленности. 2005. №9.

77. Эрик Ван Хоутвен (Eric Van Houtven), Promatic Group Общая Эффективность Оборудования (ОЕЕ) и Управление Простоями (DTM) -опция SIMATIC IT, являющаяся результатом совместной работы компаний Siemens и Promatic Group: [сайт]. [2012]. URL: http:// www.sms-automation.ru>063op pecypcoB>info/OEE-DTM.pdf.

78. Яцков А.Д., Романов A.A. Диагностика, монтаж и ремонт технологического оборудования пищевых производств: Учебное пособие. Тамбов: Издательство ТГТУ, 2006. 120 с.