автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.23, диссертация на тему:Научно-методические основы управления качеством проектирования магистральных газопроводов

На правах рукописи

Сатаева Диана Михаиловна

Научно-методические основы управления качеством проектирования магистральных газопроводов

05.02.23 - Стандартизация и управление качеством продукции

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 9 ДПР 2012

Москва-2012

005018275

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Нижегородский государственный

архитектурно-строительный университет»

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент,

Прахова Татьяна Николаевна

Официальные оппоненты: Безкоровайный Владимир Павлович,

доктор технических наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина», профессор кафедры «Автоматизация проектирования сооружений нефтяной и газовой промышленности»

Кутяйкин Василий Георгиевич, кандидат технических наук, Нижегородский филиал ФГАОУ ДПО «Академия стандартизации, метрологии и сертификации (учебная)», доцент, заместитель заведующего кафедрой «Стандартизация, сертификация и управление качеством»

Ведущая организация: ООО «Нижегородский центр технической

диагностики, экспертизы и сертификации»

Защита состоится «15» мая 2012г. в часов на заседании

диссертационного совета Д 212.200.01, созданного на базе Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Российский государственный университет нефта и газа имени И.М. Губкина» по адресу: 119991, Москва, Ленинский проспект, дом 65, ауд. 24)2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО

«Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина».

Автореферат разослан «/¿>» 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, доцент

Т. А. Чернова

Общая характеристика работы

Актуальность работы. Программы развития газотранспортной системы России направлены на строительство магистральных газопроводов. Качество магистральных газопроводов, в том числе качество их функционирования и эксплуатации, обеспечивает проектная документация, определяющая функционально-технологические, конструктивные и инженерно-технические решения.

Основой обеспечения качества проектной документации служит нормативная документация. Федеральный закон «О техническом регулировании», сняв ряд ограничений в стандартизации, тем самым расширил свободу действий организаций по созданию собственных нормативных требований к проектной документации. Но в условиях предоставленной свободы бизнес-сообщества сориентировались узко на интересах собственных корпоративных структур, упустили необходимость взаимоувязки своих требований с национальными и международными. В области газоснабжения это привело к разработке проектной документации без учета интересов и требований поставщиков, смежников и других связанных с объектами газоснабжения участников, в том числе государства. Это в свою очередь приводит к снижению оперативности, затрудняет проведение и снижает объективность контролирующих функций, а также затрудняет управление качеством на всех этапах отрасли.

Противоречивость требований законодательства Российской Федерации и внутренних распорядительных и нормативных документов ОАО «Газпром» приводит к их неоднозначному толкованию авторами проектных решений и экспертными органами. По оценкам Федерального автономного учреждения «Главное управление государственной экспертизы» (ФАУ «Главгосэкспертиза России») наблюдается тенденция снижения качества проектной документации в большей степени по причине несоблюдения требований нормативных документов разработчиками проектов.

В силу указанных сложившихся обстоятельств возникает необходимость целенаправленной постановки работы по созданию комплекса непротиворечивых методических, руководящих и нормативных документов, учитывающих специфику проектирования магистральных газопроводов, а также разработки методик анализа и оценки качества процесса проектирования.

Объектами исследования являются:

- нормативная документация, устанавливающая требования к проектной документации для строительства магистральных газопроводов;

- проектная документация для строительства магистральных газопроводов как совокупность текстовых и графических проектных документов, состав которой определен Постановлением Правительства Российской Федерации от 16 февраля 2008 г. N 87 «О составе разделов проектной документации и требованиях к их содержанию»;

- процесс разработки проектной документации.

Предметом исследования являются требования к качеству; факторы, оказывающие влияние на качество; методы оценки и способы обеспечения качества объектов исследования.

Целью настоящей диссертационной работы является повышение качества проектной документации для строительства магистральных газопроводов на основе анализа и синтеза системы нормативной документации и применения методики анализа и оценки качества процесса проектирования.

Для достижения поставленной цели в представленной диссертационной работе решаются следующие основные задачи:

1. Выполнить анализ и обобщение состояния проблемы управления качеством проектирования магистральных газопроводов.

2. Исследовать требования заказчиков и требования нормативных документов как факторов влияния на качество проектной документации для строительства магистральных газопроводов.

3. Провести анализ и оценку процесса проектирования, включая контроль качества, с точки зрения обеспечения качества проектной документации на этапах ее разработки.

4. Идентифицировать, провести анализ и классифицировать несоответствия проектной документации для строительства магистральных газопроводов.

5. Разработать методические основы анализа и синтеза системы нормативной документации для проектирования магистральных газопроводов на основе методов системного подхода.

6. Разработать методику анализа и оценки качества процесса проектирования, применение которой позволит обеспечить предупреждение возникновения несоответствий.

Научная новизна работы заключается в разработке научно-методических основ управления качеством проектирования магистральных газопроводов, что представлено совокупностью следующих результатов:

1. Впервые определены признаки и проведена классификация несоответствий проектной документации на основе методов стандартизации и правил систематизации информации, позволяющая обеспечивать решение задач анализа и оценки качества.

2. Впервые разработаны методические основы анализа нормативных документов и синтеза непротиворечивой и работоспособной системы нормативной документации для проектирования магистральных газопроводов на основе методов системного подхода. Предложенный метод синтеза системы позволяет исключить несоответствия проектной документации, вызванные несоблюдением нормативных требований.

3. Впервые разработана методика комплексной оценки качества процесса проектирования магистральных газопроводов с целью реализации предупреждающих действий. Методика включает разработанные графические средства анализа и оценки качества процесса проектирования. Разработаны шкалы баллов вероятности обнаружения несоответствий и

значимости несоответствий проектной документации. Исследованы и выявлены факторы увеличения стоимости разработки проектной документации, которые одновременно являются рисками снижения ее качества. Предложенная методика позволяет повысить эффективность и результативность мониторинга, текущего контроля и экспертизы проектной документации для строительства магистральных газопроводов, а также исключить несоответствия на этапе разработки проектной документации.

На защиту выносятся:

1. Классификация несоответствий проектной документации для строительства магистральных газопроводов.

2. Методические основы анализа нормативных документов и синтеза системы нормативной документации.

3. Методика анализа и оценки качества процесса проектирования, создающая основы реализации предупреждающих действий.

Практическая значимость работы. Результаты диссертационного исследования внедрены в практику работы ОАО «Газпром трансгаз Нижний Новгород» и ООО «Промэнергогаз-2».

Использование метода анализа видов и последствий потенциальных дефектов (РМЕА) в разработанной методике предложено на основе опыта участия автора диссертации в разработке стандартов ГОСТ Р серии 51814, в том числе ГОСТ Р 51814.2-2001 «Системы качества в автомобилестроении. Метод анализа видов и последствий потенциальных дефектов».

Результаты работы могут быть использованы при разработке систем отраслевых нормативных документов, при оценке качества проектной документации и процесса проектирования, при разработке и функционировании систем менеджмента качества проектных организаций, а также при выполнении технических проектов, в том числе учебных.

Публикации. Результаты исследований отражены в семи научных публикациях и материалах конференций, в том числе в трех публикациях в изданиях, включенных в «Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий» ВАК Министерства образования и науки Российской Федерации. Общий объем публикаций - 2,4 печатных листа.

Апробация работы. Основные результаты и положения настоящей диссертационной работы были доложены на Международной научно-практической конференции «Строительная индустрия: вчера, сегодня, завтра» (Пенза, 2010г.), на VI Международной научно-практической конференции «Управление качеством в современной организации» (Пенза, 2011г.), на Четырнадцатой Международной межвузовской научно-практической конференции молодых ученых, докторантов и аспирантов «Строительство - формирование среды жизнедеятельности» (Москва, 2011г.).

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников и приложений. Общий объём работы составляет 151 страницу, в том числе 25 рисунков в виде схем и графиков, 10 таблиц, список использованных источников, включающий 80 наименований.

Благодарности. Автор выражает глубокую признательность доктору технических наук, профессору, генеральному директору АНО «Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем» В.Г. Шолкину и научному руководителю, кандидату технических наук, доценту, заведующему кафедрой стандартизации и инженерной графики ФГБОУ ВПО «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет» Т.Н. Праховой, совместная работа с которыми оказала большое влияние на направление исследований, представленных в диссертации.

Содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, научная новизна, практическая значимость и основные защищаемые положения.

Первая глава «Обзор литературных источников и нормативной документации по обеспечению и оценке качества проектной документации» содержит обзор положений существующих нормативных документов по оценке и обеспечению качества проектной документации, обзор исследований в области применения методов оценки рисков, а также обзор современного состояния и проблем разработки и применения нормативной документации.

Проблемам применения нормативных документов в условиях технического регулирования уделяют внимание такие авторы, как В .Я. Кершенбаум, В.Г. Шолкин, И.Н. Нагорняк, Г.Ю. Чуркин, В.В. Салюков, Э.Л. Вольский, М.С. Федоров, З.Т. Галиуллин, В.В. Девичев. Данная проблема поднимается членами Межведомственного Совета по стандартизации в нефтегазовом комплексе, научно-техническим советом ОАО «Газпром», экспертами ассоциации строителей России. Всеми участниками обсуждений подчеркивается следующее: на качестве продукции, в том числе проектной, сказывается текущее состояние нормативной базы, требующей адаптации применяемых нормативных документов к новым законодательным актам.

Проведенные в рамках главы исследования позволяют сделать вывод о том, что управление качеством процесса проектирования проводится в рамках стандартов ISO серии 9000, но отсутствуют средства количественной оценки качества процессов. Существующие методики оценки качества проектной документации направлены только на оценку экономической эффективности предполагаемого объекта строительства. Предлагаемые в методиках показатели качества, такие как стоимость строительства, производительность труда, срок окупаемости капитальных вложений, трудоемкость строительства и другие, не позволяют оценить степень соответствия проектной документации нормативным требованиям и не могут стать достаточной основой для разработки корректирующих и предупреждающих действий.

На основе проведенного анализа выявлены проблемы в области управления качеством проектирования, сформулированы цели и задачи исследования.

Во второй главе «Исследование и анализ факторов, оказывающих влияние на качество проектной документации для строительства магистральных газопроводов» проведен анализ причин возникновения несоответствий в проектной документации.

Проведенное исследование показало, что требования к проектной документации для строительства магистральных газопроводов установлены в документах разного уровня (таких как Градостроительный Кодекс Российской Федерации, Постановление Правительства Российской Федерации, национальные стандарты (ГОСТ Р), строительные нормы и правила (СНиП), ведомственные строительные нормы (ВСН), стандарты СТО Газпром). Анализ показал, что требования нормативных документов между собой не взаимоувязаны, что приводит к их неоднозначному толкованию авторами проектных решений и экспертными органами.

В результате анализа процесса проектирования выявлено отсутствие процедуры возложения ответственности на исполнителей за принятые проектные решения. Это не обеспечивает прослеживаемости принятия проектных решений, снижает ответственность исполнителей и отрицательно сказывается на качестве проектной документации.

Анализ структуры существующей системы контроля качества проектной документации (рисунок 1) показал, что этапы контроля качества между собой не взаимосвязаны, сам контроль проводится на соответствие требованиям несогласованных нормативных документов разного уровня и преследует различные цели. В ОАО «Газпром» предусмотрена процедура внутренней экспертизы проектной документации на соответствие требованиям стандартов СТО Газпром, основным критерием которой является экономия финансовых ресурсов и удешевление строительства. В то же время проведение государственной экспертизы проектной документации предусмотрено на соответствие требованиям технических регламентов, а ввиду их отсутствия, экспертиза проводится на соответствие требованиям действующих строительных норм и правил (СНиП) и национальных стандартов. Результаты проведенной в 2008-2011 годах государственной экспертизы свидетельствуют о тенденции снижения уровня качества подготовки проектной документации по причине невыполнения установленных нормативных требований.

Как правило, не регламентированы внутренние процедуры проведения контроля качества проектной документации, что фактически приводит к отсутствию контроля качества со стороны начальников отделов и служб проектной организации.

Обозначенные в работе причины появления несоответствий могут быть положены в основу разработки корректирующих и предупреждающих действий.

¡¡Внешний контроль качества проектной документации для строительства магиспральных газопроводов

Согласованна рабочих чертежей с владелщами пересекаемых коммуникаций

Утверждение проектой документации заказчиком

Государственная экспертиза проектой документации

Стадии контроля качества проеюпной документации для строительства магістральних газопроводов

Внутренний контроль качества проектной документации для апрои-I тельапвамагистральныхгаюгроводов

I Входной контроль исходных данных Л для проектирования

Кон трать качества проектной документаїрт в процессе проектирования

ҐґС

Контроль качества готовой проектной документации

Контроль качества выполнения требований проектной документации на этапах строительства

Аналю исходных датых: результатов инженерных изысканий и задания на проектирование

Административный контроль на различных уровнях принятия решений

Нормоконтроль проектной и рабочей документации

Экспертиза проектой документации в ОАО «Газпром»

Авторский шдз ор з а соблюдением проектных решений

Рисунок 1

- Структура системы контроля качества проектной документации дня строительства магистральных газопроводов

На основе анализа факторов, оказывающих влияние на качество проектной документации для строительства магистральных газопроводов, разработана классификация несоответствий проектной документации, которая легла в основу шкал баллов значимости и вероятности обнаружения несоответствий в разработанной методике, предлагаемой в 4 главе (рисунок 2).

£

о

ч «

о X

Ё 4)

о а.

в «

Виды несоответствий

Причины возникновения несоответствий

Способы обнаружения несоответствия

Критичность несоответствий

Последствия допущенного несоответствия

Несоответствие требованиям нормативной документации Неполнота состава проекта (отсутствие данных или

документов, необходимых для реализации проекта)_

Несовпадение данных в различных частях проекта_

Ошибки в расчетах

Ошибки в оформлении проектной документации (комплектность, опечатки)___

Нарушение требований нормативной документации_

Несоблюдение требований задания на проектирование Противоречие внутренних распорядительных документов требованиям государственных нормативных документов

Отступление от требований типовых проектных решений Нарушение технологического процесса проектирования

Недостаточная квалификация проектировщиков_

Применение неверных методик расчетов_

Внутренний контроль качества проектной документации Внутренняя экспертиза проектной документации

Государственная экспертиза проектной документации Утверждение проектной документации заказчиком

Входной контроль проектной документации подрядной строительной организацией___

Критические (угроза для жизни и здоровья людей, для окружающей среды, значительные экономические потери) Некритические (другие виды несоответствий)__

Затраты на внесение изменений в проектную документацию по результатам получения от органов экспертизы отрицательного заключения^

Простои строительных бригад в процессе строительства в период внесения изменений в проектную документацию Отказы при эксплуатации газопровода и транспорта газа Иски в отношении проектной организации_

Рисунок 2 - Классификация несоответствий проектной документации для строительства магистральных газопроводов

Классификация несоответствий проектной документации выполнена с помощью фасетного метода стандартизации. Максимальная детализация признаков классификации несоответствий, как и самих несоответствий, может быть достигнута путем объединения информации по несоответствиям всех участников процесса проектирования (проектные организации, органы экспертизы) и потребителей проектной документации (заказчики, строительные организации, газотранспортные организации).

В третьей главе «Разработка методических основ системного подхода для анализа и синтеза нормативной документации для проектирования магистральных газопроводов» предложена методика разработки комплекса нормативных документов, удовлетворяющих требованиям технических регламентов, национальных стандартов и корпоративным требованиям (рисунок 3).

Рисунок 3 - Структура анализа и синтеза нормативной документации

При проектировании магистральных газопроводов необходимо анализировать нормативную документацию, относящуюся к системе газоснабжения в целом (федеральные законы); документы, входившие в Систему нормативных документов в строительстве и оставшиеся обязательными к применению после введения Закона «О техническом регулировании», и требования корпоративных стандартов ОАО «Газпром».

В соответствии с законодательством Российской Федерации нормативные правовые акты применяются в определенном порядке их юридической силы. В соответствии с данным порядком, а также с принципом иерархии и модульным принципом системного анализа составлена иерархическая структура нормативных документов, относящихся к проектированию магистральных газопроводов, которая показывает, что отраслевые нормативные документы, тем более стандарты организации, не могут быть поставлены выше законов Российской Федерации.

Для анализа текстов рекомендуется к применению сочетание лингвистических (контент-анализ), логических (метод попарного сравнения) и экспертных методов. Контент-анализ может быть использован для выявления единиц анализа из определенной совокупности источников. Выбранные единицы анализа должны относиться к объекту, цели анализа и структурируемой системе. Выбранные требования представляются в виде дерева целей в соответствии с уровнями иерархии исходных нормативных документов. На следующем этапе целесообразно применить метод попарного сравнения. Сравнение следует проводить в восходящем направлении, начиная с нижнего уровня иерархии. Первоначально сравниваются элементы, располагающиеся внутри каждого уровня. В результате сравнения часть требований может быть исключена по причине дублирования или противоречивости. После оптимизации внутри уровней необходимо провести парные сравнения оставшихся элементов каждого уровня со всеми вышестоящими. Из оставшихся в результате анализа элементов структурируется требуемая система. Обязательной частью системы нормативных документов должны быть основные положения, включающие унифицированные термины, цель системы, описание ее частей, связей между ними и с внешней средой.

В четвертой главе «Разработка методики анализа и оценки качества процесса проектирования магистральных газопроводов» предложена методика, за основу для разработки которой взят метод анализа видов и последствий потенциальных дефектов по ГОСТ Р 51814.2-2001 (метод РМЕА). В методике используются следующие понятия:

- балл значимости (А,) - экспертно выставляемая оценка, соответствующая значимости данного несоответствия по его возможным последствиям. Определяется на основе разработанной в диссертации шкалы баллов. Шкала имеет значения от 1 до 10, где баллу 1 присвоено значение «нет последствия», баллу 10 присвоено значение «опасность разрушения газопровода»;

- балл обнаружения (Л) - экспертно выставляемая оценка, соответствующая вероятности обнаружения несоответствия. Определяется на основе разработанной шкалы баллов. Шкала баллов имеет значения от 1 до 10, где баллу 1 присвоено значение «предусмотренный контроль почти всегда обнаруживает потенциальную причину и вид несоответствия», баллу 10 присвоено значение «предусмотренный контроль не может обнаружить потенциальную причину или контроль не предусмотрен»;

- риск появления несоответствия (Л) - сочетание вероятности обнаружения несоответствия и его последствий;

- коэффициент учета влияния продолжительности разработки проекта на его качество (Кт) - экспертно выставляемая оценка, определяемая на основе разработанной шкалы коэффициентов. Шкала коэффициентов имеет значения от 0 до 1, где коэффициенту присвоено значение 0 «задержка по срокам разработки проектной документации от двух лет и более», коэффициенту присвоено значение 1 «задержка по срокам разработки

проектной документации происходит не по вине проектной документации или задержка по срокам разработки проектной документации отсутствует».

Алгоритм анализа и оценки качества процесса проектирования представлен на рисунке 4.

Образование межфуккциональной команды. Выбор ведущего

Ознакомление с существующими способами предупреждения несоответствий и методами контроля качества проектной документации (нормативной документацией)

Экспертное определение потенциальных несоответствий в проектной документации

Причина 1

Составление перечня несоответствий с последствиями н причинами

Причина2 \

А

Причина т

Последствие I

Последствие!

Последствие к

Оценка риска возникновения несоответствия по критериям: Р, Ь

Выбор «наихудшего» последствия с максимальным баллом й

Оценка для данного несоответствия вероятности обнаружения Р

Графическое отображение точки несоответствия на графике

Принятие решения о внесении изменений в существующую практику работы (разработка стандарта, внесение изменений в существующий стандарт)

Составление окончательного протокола по результатам работы меж функциональной команды и его подписание

Рисунок 4

Алгоритм работы межфункционалъной команды по анализу и оценке качества процесса проектирования

Процесс анализа и оценки начинается с ознакомления экспертами с существующими методами контроля качества проектной документации и составления перечня потенциальных несоответствий или перечня обнаруженных несоответствий, исходя из накопленного опыта.

Для каждого несоответствия и причины его появления на основе разработанных шкал баллов эксперты определяют балл обнаружения (/у и балл значимости (А,)- После получения экспертных оценок Р и А их значения наносят на оси координат и определяют точки, попавшие в зону недопустимых рисков (рисунок 5). Границу критических значений рисков, разделяющую области допустимого риска и область недопустимого риска, предлагается устанавливать экспертным методом.

- - значимость Л и Л, одинакова;

___________ - значимость Р/ выше значимости

- значимость Л, выше значимости Р,

Рисунок 5 - Диагралма анализа качества этапов проектирования

После того как на графике будут отражены координаты точек оценки несоответствий проектной документации, следует составить перечень тех точек, которые попадают в зону недопустимых рисков. Именно для них следует впоследствии разрабатывать корректирующие и предупреждающие действия.

Для оценки качества процесса проектирования может быть использован следующий метод. Понятие «качество» в ГОСТ Р ИСО 90002008 определено как степень соответствия совокупности присущих характеристик требованиям. Свои требования заказчик устанавливает в договоре и задании на проектирование. Основными характеристиками качества разработки проектной документации при этом являются сроки разработки и выполнение требований нормативных документов. Поэтому в методике предлагается качество процесса проектирования определять, как степень выполнения сроков разработки и требований задания на проектирование (0. Абсолютное выполнение требований задания на проектирование принимается за единицу как величина, зависящая от уровня риска появления несоответствия (Я). Качество разработки проектной документации предлагается определять с учетом коэффициента (Кт), то есть: е = (1 -я)-кг . (1)

При рассмотрении отдельного этапа проектирования (0 вводятся следующие обозначения:

Л/ - риск появления несоответствия процесса (этапа). Под этапом в данной работе предусматривается разработка раздела проектной документации.

Риск появления несоответствия /-го этапа определяется как сумма рисков появления несоответствий на данном этапе:

, лДо+1). (2)

Риск у-того несоответствия г-ого этапа определяется следующим образом:

(ПЛ)

ЕМ'.

(3)

Качество этапа создания проекта определяется по формуле:

а=(1-Л, ) К„ . (4)

Полученное значение наносится на диаграмму оценки качества

этапов проектирования (рисунок 6).

р*

Предложенный метод оценки качества дает графическое представление о качестве этапов разработки проектной документации и позволяет оценить динамику повышения (снижения) качества процесса проектирования.

Реализация предложенной методики получила практическое подтверждение на примере этапа разработки раздела проектной документации «Технологические решения по линейной части газопровода». Результаты практических расчетов приведены на рисунке 7.

Р>

рг тах=\0 9

4

2

3

5

8

б

7

А/ тах= 10

© - замечание по причине недостаточной компетентности сотрудника, которое потребует

дополнительного обучения; ф - замечание по причине противоречивости требований внешних и внутренних нормативных документов;

© - отсутствие регламентирующих документов, устанавливающих требования к разработке раздела

Рисунок 7 - Значения рисков появления несоответствий в разделе проектной документации «Технологические решения по линейной части газопровода»

Наибольшее количество замечаний (67% от общего числа замечаний) к проектной документации выявлено по причине разного вида несоответствий, допущенных разработчиками проекта. Эти замечания представляют собой упущения в разработке необходимых составляющих проекта (например, в рассматриваемом проекте предусмотрено применение аппаратов, запрещенных к применению в Российской Федерации). Несмотря на то что все значения выявленных несоответствий не попадают в зону недопустимых рисков, данный анализ следует принять к сведению при планировании обучения, включить в него практические примеры часто встречающихся несоответствий.

29% несоответствий выявлены в виду противоречивости требований внешних и внутренних нормативных документов, а также распорядительных документов ОАО «Газпром» (например, разработка решений по контролю качества газопровода основана на требованиях устаревших норм ВСН 012-88 «Строительство магистральных и промысловых трубопроводов. Контроль качества и приемка работ», актуализированные нормы установлены в СТО Газпром 2-2.4-083-2006 «Инструкция по неразрушающим методам контроля

качества сварных соединений при строительстве и ремонте промысловых и магистральных газопроводов»). При введении в действие стандартов СТО Газпром рекомендуется провести анализ нормативных документов в соответствии с рекомендациями, приведенными в третьей главе диссертации.

4% несоответствий выявлены по причине отсутствия руководящих документов (например, отсутствие процедуры выбора поставщиков труб).

Значение риска на рассматриваемом этапе разработки проектной документации (раздел «Технологические решения по линейной части газопровода») составило:

д. _ ^ Щ,=0,048. (5)

Значение качества этапа создания проекта составило:

0,-{1-й, )-Кг~( 1-0,048 )• 1 = 0,952. (6)

Рисунок 8 - Качество этапа разработки раздела «Технологические решения по линейной

части газопровода»

Полученные результаты анализа свидетельствуют о наличии процедуры контроля проектной документации, которая проводится дочерними экспертными организациями ОАО «Газпром». Однако процедура контроля качества проектной документации внутри организации-разработчика проекта не обеспечивает таких результатов.

Оценка рисков появления несоответствий позволит оптимизировать структуру контроля качества проектной документации путем усиления контроля на тех этапах проектирования, которые в наибольшей степени могут оказать влияние на качество строительства и эксплуатации объекта газоснабжения.

Разработана структура формирования стоимости проектных работ и диаграмма причин увеличения стоимости разработки проектной документации и рисков снижения ее качества (рисунок 9). Проведен анализ факторов, оказывающих влияние на формирование стоимости проектных работ, таких как сроки разработки проектной документации, квалификация

персонала, оснащенность необходимым оборудованием, процессы согласования трассы (с владельцами пересекаемых коммуникаций, оформление в аренду земель), сложность трассы прокладки газопровода (вечномерзлые, просадочные грунты; карстовые и оползневые явления; горные районы, подтапливаемые зоны, сейсмичность районов). Наличие этих факторов приводит к увеличению стоимости разработки проектной документы в несколько раз.

Рисунок 9 - Диаграмма причин увеличения стоимости проекта и рисков снижения

качества проекта

Основные выводы по работе

В результате проведения теоретических и экспериментальных

исследований получено следующее:

1. В результате анализа факторов, оказывающих влияние на качество проектной документации, выявлены причины появления несоответствий в проектной документации: противоречия нормативных документов разного уровня, отсутствие мер ответственности за принятие проектных решений, отсутствие процедуры прослеживаемости принятия проектных решений. Полученные результаты могут быть положены в основу разработки корректирующих и предупреждающих действий.

2. Представлена структура существующей системы контроля качества проектной документации для строительства магистральных газопроводов, показывающая отсутствие взаимосвязи целей и этапов контроля качества проектной документации, что, в свою очередь, оказывает существенное влияние на качество процесса проектирования.

3. Разработана классификация несоответствий проектной документации для строительства магистральных газопроводов. Данная

классификация легла в основу разработки шкал баллов значимости и вероятности обнаружения несоответствий.

4. Разработаны методические основы анализа и синтеза нормативной документации. Предложен метод разработки комплекса документов, удовлетворяющих внешним и внутренним требованиям. Разработана иерархическая структура нормативных документов для проектирования магистральных газопроводов, которая показала, что отраслевые стандарты, а тем более стандарты организации не могуг быть поставлены выше требований Федеральных законов. Предложенный подход к анализу и формированию структуры нормативной документации позволит исключить разночтения в документах разного уровня и разрабатывать внутренние регламентирующие документы, не противоречащие внешним.

5. Разработана методика анализа и оценки качества проектной документации и процесса проектирования магистральных газопроводов на основе метода анализа видов и последствий потенциальных дефектов (метод FMEA). Разработаны шкалы баллов значимости и вероятности обнаружения несоответствий проектной документации. Разработаны диаграммы для решения задач анализа и оценки качества. Методика позволит осуществлять мероприятия по предупреждению несоответствий в проектной документации, а также оценивать результативность процесса проектирования. Процедура вычислений может быть автоматизирована (в том числе на базе использования электронных таблиц MS Excel).

6. С помощью разработанной методики проведена оценка качества раздела проектной документации «Технологические решения по линейной части газопровода», которая показала, что процедура контроля качества проектной документации внутри организации-разработчика проекта не обеспечивает требуемого качества проектной документации. Достоверность данного метода подтверждена результатами оценки уровня качества с помощью квалиметрических методов оценки. Полученный результат (Ук=0,95) с помощью квалиметрического метода оценки равен результату оценки (Qi=0,952), полученного с помощью разработанной методики оценки качества процесса проектирования.

7. Определена структура формирования стоимости проектных работ. Предложена диаграмма причин увеличения стоимости проекта и рисков снижения качества проекта. Выявлены факторы, оказывающие влияние на формирование стоимости проектных работ, таких как сложность трассы прокладки газопровода (вечномерзлые, просадочные грунты; карстовые и оползневые явления; горные районы, подтапливаемые зоны, сейсмичность районов), сроки разработки проектной документации, квалификация персонала, оснащенность необходимым оборудованием, процессы согласования трассы (с владельцами пересекаемых коммуникаций, оформление в аренду земель). Выявленные факторы позволяют оптимизировать структуру затрат и в конечном итоге - стоимость проекта при заданном уровне качества.

Список публикаций

Статьи, опубликованные в изданиях, рекомендованных ВАК

1) Сатаева, Д. М. Системный подход к анализу нормативных документов по проектированию систем магистральных газопроводов / Д. М. Сатаева, Т. Н. Прахова // Управление качеством в нефтегазовом комплексе -2010.-№3.-С. 28-30.

2) Сатаева, Д. М. Анализ системы контроля качества проектов в области газоснабжения / Д. М. Сатаева, Т. Н. Прахова // Управление качеством в нефтегазовом комплексе. - 2010. - № 4. - С. 42—44.

3) Сатаева, Д. М. Методика анализа и оценки качества процесса проектирования магистральных газопроводов / Д. М. Сатаева, Т. Н. Прахова, В. Г. Шолкин // Управление качеством в нефтегазовом комплексе. - 2011. -№3 -С. 19-23.

Статьи в сборниках научных трудов и сборниках материалов конференций

4) Сатаева, Д. М. Обеспечение качества проектов систем магистральных газопроводов в условиях изменения требований подтверждения соответствия / Д. М. Сатаева, Т. Н. Прахова // Качество и конкурентоспособность. Практические аспекты разработки и внедрения систем управления качеством на основе международных стандартов (на примере Нижегородской области) : метод, пособие. - Н. Новгород, 2009. - № 5. - С. 74-77.

5) Сатаева, Д. М Методы обеспечения качества проектов в области газоснабжения / ДМ. Сатаева // Строительная индустрия: вчера, сегодня, завтра : сб. ст. Междунар. науч.-пракг. конф. - Пенза, 2010. - С. 81-82.

6) Сатаева, Д. М. Исследование и классификация несоответствий проектной документации для строительства магистральных газопроводов / Д. М. Сатаева // Управление качеством в современной организации : сб. ст. VI Междунар. науч.-практ. конф. - Пенза, 2011. - С. 53-56.

7) Сатаева, Д. М. Факторы, формирующие требования к разработке проектной документации для строительства объектов газоснабжения / ДМ. Сатаева // Строительство - формирование среды жизнедеятельности: сб. материалов Четырнадцатой Междунар. межвуз. науч.-практ. конф. молодых ученых, докторантов и аспирантов / Моск. гос. строит, ун-т. - М., 2011. - С. 107-109.

Подписано в печать<5?.Р320\2. Формат бумаги 60x90/16. Бумага писчая. Печать трафаретная. Объем пл. Тираж 100 экз. Заказ № 93.

Отпечатано в Полиграфическом центре ФГБОУ ВПО «ННГАСУ», 603950, Н.Новгород, ул. Ильинская, д 65.

61 12-5/2352

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего

профессионального образования «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

На правах рукописи

Сатаева Диана Михайловна

Научно-методические основы управления качеством проектирования

магистральных газопроводов

05.02.23 Стандартизация и управление качеством продукции

Диссертация

на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель кандидат технических наук, доцент, Прахова Татьяна Николаевна

Нижний Новгород - 2012

Содержание

Введение...............................................................................................................5

Глава 1 Обзор литературных источников и нормативной документации по обеспечению и оценке качества проектной документации...........................13

1.1 Анализ литературы, посвященной проблемам применения нормативных документов в условиях технического регулирования.......13

1.2 Анализ нормативной документации по обеспечению качества проектной документации...............................................................................20

1.3 Анализ нормативной документации по оценке качества проектной документации..................................................................................................25

1.4 Анализ нормативной документации по менеджменту рисков при

проектировании..............................................................................................27

Выводы............................................................................................................29

1.5 Постановка задачи исследования...........................................................34

Глава 2 Исследование и анализ факторов, оказывающих влияние на качество проектной документации для строительства магистральных газопроводов......................................................................................................35

2.1 Основные определения в области управления качеством и проектирования магистральных газопроводов...........................................35

2.2 Анализ требований заказчиков и существующих нормативных требований к разработке проектной документации...................................39

2.2.1 Анализ требований заказчиков к разработке проектной документации для строительства магистральных газопроводов...........39

2.2.2 Анализ существующих нормативных требований к разработке проектной документации для строительства магистральных газопроводов................................................................................................41

2.3 Исследование, анализ и оценка процесса проектирования магистральных газопроводов........................................................................47

2.4 Исследование, анализ и оценка этапов контроля качества проектной документации для строительства магистральных газопроводов..............52

2.4.1 Структура системы контроля качества проектной документации .......................................................................................................................52

2.4.2 Государственная экспертиза проектной документации................59

2.4.3 Экспертиза предпроектной и проектной документации в ОАО «Газпром»....................................................................................................62

2.4.4 Внедрение и функционирование систем менеджмента качества.64

2.5 Идентификация, анализ и классификация несоответствий проектной документации для строительства магистральных газопроводов..............67

2.5.1 Идентификация и анализ несоответствий проектной документации..............................................................................................67

2.5.2 Классификация несоответствий проектной документации..........70

Выводы............................................................................................................75

Глава 3 Разработка методических основ системного подхода для анализа и синтеза нормативной документации для проектирования магистральных газопроводов......................................................................................................78

3.1 Цели анализа и синтеза нормативной документации для проектирования..............................................................................................78

3.2 Методические основы системного подхода анализа и синтеза

нормативной документации для проектирования......................................80

Выводы............................................................................................................86

Глава 4 Разработка методики анализа и оценки качества процесса проектирования магистральных газопроводов...............................................88

4.1 Основные положения методики анализа и оценки качества проектной документации и процесса проектирования магистральных газопроводов ..........................................................................................................................88

4.2 Состав межфункциональной команды и требования к ее членам......92

4.3 Планирование анализа и оценки качества проектной документации и процесса проектирования..............................................................................93

4.4 Основные этапы анализа и оценки качества проектной документации и процесса проектирования...........................................................................95

4.5 Метод оценки качества процесса проектирования.............................104

4.6 Реализация методики анализа и оценки качества проектной документации и процесса проектирования...............................................109

4.7 Реализация метода оценки качества процесса проектирования.......121

4.8 Проверка достоверности методики оценки качества процесса проектирования............................................................................................125

4.9 Экономика качества проектирования магистральных газопроводов

........................................................................................................................133

Выводы..........................................................................................................139

Заключение.......................................................................................................141

Список использованных источников.............................................................144

Приложения:

1. Справка о внедрении результатов научно-исследовательской работы в проектную деятельность и процесс проведения экспертизы ООО «Газпром трансгаз Нижний Новгород».

2. Справка о внедрении результатов диссертационного исследования при проектировании магистральных газопроводов ООО «Промэнергогаз-2».

3. Справка об участии в разработке стандартов ГОСТ Р серии 51814.

Введение

Актуальность работы. Системы магистральных газопроводов являются федеральной энергетической системой, управление которой находится в ведении Российской Федерации [1]. В соответствии с Конституцией российской Федерации управление такими объектами, включает установление требований по обеспечению безопасности в нормативной документации и контроль их выполнения. Программы развития газотранспортной системы России направлены на строительство магистральных газопроводов. Качество магистральных газопроводов, в том числе качество их функционирования и эксплуатации, обеспечивает проектная документация, определяющая функционально-технологические, конструктивные и инженерно-технические решения.

Основой обеспечения безопасности и качества строительной продукции и сопутствующих процессов (инженерные изыскания, проектирование, строительство, эксплуатация) служит документация в области стандартизации. Реформа технического регулирования в Российской Федерации разграничила правила применения таких документов. В связи с этим большая часть применяемых ранее документов по стандартизации (например, отраслевые стандарты) в существующую систему нормативных документов по стандартизации не вошли и не подвергаются актуализации. Федеральный закон «О техническом регулировании», сняв ряд ограничений в стандартизации, тем самым расширил свободу действий организаций по созданию собственных требований к проектной документации. Но в условиях предоставленной свободы бизнес-сообщества сориентировались узко на интересах собственных корпоративных структур, упустили необходимость взаимоувязки своих требований с национальными и международными [54]. В области газоснабжения это привело к разработке проектной

документации без учета интересов и требований поставщиков, смежников и других связанных с объектами газоснабжения участников, в том числе государства. Это в свою очередь приводит к снижению оперативности, затрудняет проведение и снижает объективность контролирующих функций, а также затрудняет управление качеством на всех этапах отрасли.

Противоречивость требований законодательства Российской Федерации и внутренних распорядительных и нормативных документов ОАО «Газпром» приводит к их неоднозначному толкованию авторами проектных решений и экспертными органами. По оценкам Федерального автономного учреждения «Главное управление государственной экспертизы» (ФАУ «Главгосэкспертиза России») наблюдается тенденция снижения качества проектной документации, в большей степени по причине несоблюдения требований нормативных документов разработчиками проектов.

Стратегия развития газовой отрасли России предусматривает расширение газотранспортной системы и диверсификацию маршрутов транспортировки газа. В настоящее время реализуются такие крупные проекты, как «Северный поток» (самый протяженный подводный газопровод в мире), Северные районы Тюменской области (СРТО) — Торжок, Грязовец — Выборг. и расширение Уренгойского газотранспортного узла. Также «Газпром» участвует в развитии газотранспортной системы в Центральной Азии. В соответствии с Восточной программой [14] на Дальнем Востоке России предполагается создание и развитие газотранспортной системы для обеспечения надежного газоснабжения российских потребителей, выхода на экспортные рынки стран Азиатско-Тихоокеанского региона и последующего подключения к действующей Единой системе газоснабжения России. Несмотря на развитие газотранспортной системы и

увеличение объемов экспорта газа, пока еще в число потребителей газа не входят отдаленные участки территории Российской Федерации.

В то же время аварии на газопроводах в России не являются редкостью. Ежегодно происходит около 10 аварий только на крупных газопроводах (1 января 2009г. из-за прорыва газопровода с его последующим возгоранием в станице Егорлыкской более 70 тысяч жителей Ростовской области остались без газа; 10 мая 2009г. произошел взрыв на газопроводе на Озерной улице в Москве, в результате взрыва пострадали пять человек; 28 мая 2009г. произошел взрыв на магистральном газопроводе Ухта - Торжок на территории Тверской области [77]). По официальным версиям (опубликованным в средствах массовой информации) причинами возникновения аварий называются: повреждение труб из-за условий почвы [73], износ труб, нарушения при сварке труб, длительная эксплуатация трубопровода при значительных знакопеременных температурах, использование при монтаже трубопроводов в качестве основного и присадочного материалов стали и электродов, не рассчитанных на работу при существующих температурах [76] и другие.

Статистические данные о причинах аварий не передаются в проектные организации ввиду закрытости информации, что отрицательно сказывается на отсутствии накопленного опыта о несоответствии проектной документации. Данные о причинах аварий следует учитывать при разработке нормативной документации для проектирования газопроводов и при разработке проектной документации с целью снижения рисков повторного возникновения аварий. Таким образом, отсутствие обратной связи от газотранспортных организаций снижает уровень качества проектных решений.

В сложившихся условиях быстрого изменения экономической ситуации в России сложно ставить долгосрочные цели из-за отсутствия

оперативных прогнозов на будущее и отсутствия в законодательстве мер стимулирования разработки качественной проектной документации (отсутствуют ответственность за принятие неверных решений и наказание). Системной подход к принятию проектных решений позволяет выделенной системе адаптироваться под изменяющиеся условия ее функционирования (изменение объемов поставки газа, рынков сбыта, изменение экономической ситуации в стране, изменение в законодательстве, внутренние распоряжения, противоречащие требованиям безопасности, информирование о причинах аварий и другое). Применение системного подхода к процессу разработки проектной документации направлено на постоянное совершенствование системы посредством быстрой реакции на происходящие изменения.

В силу указанных сложившихся обстоятельств возникает необходимость целенаправленной постановки работы по созданию комплекса непротиворечивых методических, руководящих и нормативных документов, учитывающих специфику проектирования магистральных газопроводов, а также разработки методик анализа и оценки качества процесса проектирования.

Объектами исследования являются:

- нормативная документация, устанавливающая требования к проектной документации для строительства магистральных газопроводов;

- проектная документация для строительства магистральных газопроводов, как совокупность текстовых и графических проектных документов, состав которой определен Постановлением Правительства Российской Федерации от 16 февраля 2008 г. N 87 «О составе разделов проектной документации и требованиях к их содержанию»;

- процесс разработки проектной документации.

Предметом исследования являются требования к качеству; факторы, оказывающие влияние на качество; методы оценки и способы обеспечения качества объектов исследования.

Целью настоящей диссертационной работы является повышение качества проектной документации для строительства магистральных газопроводов на основе анализа и синтеза системы нормативной документации и применения методики анализа и оценки качества процесса проектирования (рисунок 1).

Научная новизна работы заключается в разработке научно-методических основ управления качеством проектирования магистральных газопроводов, что представлено совокупностью следующих результатов:

1. Впервые определены признаки и проведена классификация несоответствий проектной документации на основе методов стандартизации и правил систематизации информации, позволяющая обеспечивать решение задач анализа и оценки качества.

2. Впервые разработаны методические основы анализа нормативных документов и синтеза непротиворечивой и работоспособной системы нормативной документации для проектирования магистральных газопроводов на основе методов системного подхода. Предложенный метод синтеза системы позволяет исключить несоответствия проектной документации, вызванные несоблюдением нормативных требований.

3. Впервые разработана методика комплексной оценки качества процесса проектирования магистральных газопроводов с целью реализации предупреждающих действий. Методика включает разработанные графические средства анализа и оценки качества процесса проектирования. Разработаны шкалы баллов вероятности обнаружения несоответствий и значимости несоответствий проектной документации. Исследованы и выявлены факторы увеличения стоимости разработки проектной документации, которые одновременно являются рисками снижения ее качества. Предложенная методика позволяет повысить эффективность и результативность мониторинга, текущего контроля и экспертизы проектной документации для строительства магистральных газопроводов, а также исключить несоответствия на этапе разработки проектной документации.

Примечание: - требования; ' - функциональные связи (входы и выходы)

Рисунок 1 — Актуальность исследования и формирование цели работы

На защиту выносятся:

1. Классификация несоответствий проектной документации для строительства магистральных газопроводов.

2. Методические основы анализа нормативных документов и синтеза системы нормативной документации.

3. Методика анализа и оценки качества процесса проектирования, создающая основы реализации предупреждающих действий.

Практическая значимость работы. Результаты диссертационного исследования внедрены в практику работы ОАО «Газпром трансгаз Нижний Новгород» и ООО «Промэнергогаз-2».

Использование метода анализа видов и последствий потенциальных дефектов (БМЕА) в разработанной методике предложено на основе опыта участия автора диссертации в разработке стандартов ГОСТ Р серии 51814, в том числе ГОСТ Р 51814.2-2001 «Системы качества в автомобилестроении. Метод анализа видов и последствий потенциальных дефектов».

Результаты работы могут быть использованы при разработке систем отраслевых нормативных документов, при оценке качества проектной документации и процесса проектирования, при разработке и функционировании систем менеджмента качества проектных организаций, а также при выполнении технических проектов, в том числе учебных.

Публикации. Результаты исследований отражены в семи научных публикациях и материалах конференций, в том числе в трех публикациях в изданиях, включенных в «Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий» ВАК Министерства образования и науки Российской Федерации. Общий объем публикаций - 2,4 печатных листа.

Апробация работы. Основные результаты и положения настоящей диссертационной работы были доложены на Международной научно-практической конференции «Строительная индустрия: вчера,