автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.23, диссертация на тему:Разработка методики статистического анализа производственно-технологического процесса для выбора предупреждающих действий и повышения качества продукции

Богоявленский - Храмов Михаил Сергеевич

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ СТАТИСТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ПРОИЗВОДСТВЕННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ДЛЯ ВЫБОРА ПРЕДУПРЕЖДАЮЩИХ ДЕЙСТВИЙ И ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ

Специальность 05 02 23 - Стандартизация и управление качеством продукции

АВТОРЕФЕРАТ Диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ооз

Москва 2008

003167747

Работа выполнена на кафедре «Управление качеством и сертификация» в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «МАТИ» - Российском государственном технологическом университете имени К Э Циолковского

Научный руководитель

кандидат технических наук, доцент Одиноков Сергей Анатольевич

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор Позднеев Борис Михайлович

кандидат технических наук Колесников Дмитрий Александрович

Ведущее предприятие.

ГОУ ВПО «Московский государственный институт электроники и математики (технический университет)»

Защита состоится 14 мая 2008 года в 13 00 часов на заседании диссертационного Совета Д212.110 03 при ГОУ ВПО «МАТИ» - Российском государственном технологическом университете имени К Э. Циолковского по адресу 121552, Москва, ул Оршанская, дЗ

Отзыв на автореферат в одном экземпляре (заверенный печатью) просим направлять по адресу 121552, Москва, ул Оршанская, д 3, ГОУ ВПО «МАТИ»-Российский государственный технологический университет имени К Э Циолковского

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке ГОУ ВПО «МАТИ»-Российского государственного технологического университета имени К Э Циолковского

Автореферат разослан 11 апреля 2008г

Ученый секретарь диссертационного Совета, кандидат технических наук, доцент

Одиноков С.А

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы В настоящие время повышение уровня качества продукции является основной стратегической задачей российских предприятий, в том числе и машиностроительной отрасли Главной причиной следует назвать возрастающую конкуренцию на внутреннем и мировом рынках, приводящую к необходимости все более активного применения и развития систем менеджмента качества (СМК) на основе международных стандартов ИСО серии 9000 Реализация основополагающих принципов менеджмента качества и требований стандартов ИСО должна переориентировать действия работников предприятия от контроля и устранения возникших несоответствий к проведению работ, направленных, прежде всего, на предупреждение появления проблем, гарантирующих качество и обеспечивающих его последующее непрерывное повышение в целях наибольшего удовлетворения ожиданий и потребностей внутренних и внешних потребителей

Решение вопросов обеспечения и повышения качества продукции требует особого внимания к процедурам по выявлению и последующему управлению многочисленными факторами, оказывающими в ряде случаев дестабилизирующее воздействие на процессы предприятия и, в частности, на ключевые - производственно-технологические Для достижения наилучшего результата недостаточно ограничиться только управлением самыми существенными факторами, следует также дополнительно учитывать и многочисленные второстепенные, способные в определенных условиях привести к появлению несоответствий, либо служащие источником дополнительных потерь В случае же принятия решения о необходимости всестороннего мониторинга за процессом однозначно возникает проблема сбора, классификации, хранения, обработки и анализа разнородных статистических данных для дальнейшего обоснованного принятия решения об

улучшении Полученные сведения разрозненны, интерпретируются

различными специалистами, часто требуется значительное время Представить полную картину системы факторов, оказывающих отрицательное, дестабилизирующее влияние на характеристики качества изделия и принять решение в таких условиях невозможно

Оптимальное решение возможно только в случае создания единого информационного пространства СМК, позволяющего работать с многочисленными разнородными данными в режиме реального времени Существующие достижения в области информационных технологий полностью не решили эту задачу Особенно существенное значение имеет стоимость разработки и поддержки программного обеспечения - большинство средних и малых предприятий не имеют возможности потратить серьезные средства на решение информационных задач

На основании вышеизложенного можно сделать вывод о том, что разработка методики, позволяющей осуществить анализ разнородных факторов производственно-технологического процесса для обоснования выбора предупреждающих действий и направлений по улучшению качества продукции, является актуальной и практически востребованной

Цель диссертационного исследования Повышение качества продукции за счет выявления дестабилизирующих состояний различных факторов в производственно-технологическом процессе

Для достижения указанной цели необходимо решить следующие задачи:

1 Провести анализ существующих методов и инструментов управления качеством, направленных на сбор, обработку и анализ статистических данных в системе менеджмента качества, направленных на предупреждение возникновения несоответствий и улучшение качества продукции

2 Разработать методические рекомендации по определению комплексного показателя качества продукции и классификатор

параметров процесса, предназначенные для работы в едином информационном пространстве системы менеджмента качества

3 Разработать алгоритм проведения анализа данных и рекомендации по оценке дестабилизирующих факторов, направленные на проведение обоснованного выбора предупреждающих действий и улучшения качества

4 Осуществить экспериментальную отработку и практическую реализацию результатов исследования

Объектом исследования являются производственно-технологические процессы предприятия

Предметом исследования являются методы и подходы по проведению предупреждающих действий и улучшения качества продукции

Методы исследования. В процессе теоретических и экспериментальных исследований использованы методы обработки, хранения, классификации и анализа больших массивов информации, методы теории алгоритмов, элементы теории вероятности, методы системного и статистического анализа, теория и практика управления качеством Обоснованность применяемых методов подтверждается их широким использованием в самых различных прикладных исследованиях Достоверность результатов и выводов работы подтверждена апробацией в промышленности и широким обсуждением результатов работы со специалистами

Научная новизна результатов исследования.

1 Предложен новый подход к обеспечению и повышению качества продукции, отличающийся своей направленностью на выявление дестабилизирующих условий, созданных производственно-технологическими факторами, и являющийся основой для выработки предупреждающих действий

2 Разработана методика анализа производственно-технологического процесса, базирующаяся на принципе принятия решения на основе фактов, и

предназначенная для обоснования выбора предупреждающих действий и улучшения качества продукции

3 Предложены рекомендации по формированию комплексного показателя качества, отличающиеся учетом разнородных данных о процессах предприятия в едином информационном пространстве Практическая значимость работы.

Результаты диссертационного исследования могут быть полезны широкому кругу Российских предприятий, заинтересованных в повышении своей конкурентоспособности за счет непрерывного улучшения качества продукции

Применение разработанной методики статистического анализа позволяет снизить количество несоответствий в продукции за счет выявления потенциально неблагополучных условий производственно-технологического процесса

Разработанный подход сочетается с требованиями и рекомендациями стандартов ИСО серии 9000, что позволяет свободно его использовать в системе менеджмента качества предприятия

Реализация работы. Результаты диссертационной работы использованы при проведении улучшений на основе анализа данных производственно-технологических процессов завода железобетонных изделий (ОАО «ЖБИ-23») Практические результаты работы подтверждаются Актом внедрения

Материалы диссертации использовались в учебном процессе «МАТИ» при подготовке специалистов по специальности «Управление качеством» при чтении лекций по курсам «Информационные технологии в управлении качеством», «Статистические методы в управлении качеством», а также при курсовом и дипломном проектировании

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и получили положительную оценку на 6 Международных и Всероссийских конференциях В их числе Всероссийские

научно-практические конференции «Управление качеством» (Москва, 20052008гг), V Всероссийская научно-практическая конференция «Применение ИПИ - технологий в производстве» (Москва, 2007г), Международная молодежная научная конференция XXXIV Гагаринские чтения (Москва, 2008г)

Публикации. По теме диссертации автором опубликовано 13 научных трудов Список публикаций приведен в конце автореферата

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов по работе Основная часть диссертации изложена на 117 страницах, содержит 1 таблицу, 32 рисунка Список литературы включает 87 наименований

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении на основе анализа современных подходов к решению вопросов предупреждения возникновения несоответствий, а также улучшения качества продукции, обоснована актуальность диссертационной работы, заключающаяся в необходимости выявлять потенциально нестабильные условия протекания процесса, сформулирована цель и определены задачи исследования, определена научная новизна, практическая значимость и реализация результатов исследования

В первой главе проведено исследование отечественного и зарубежного опыта в области предупреждения несоответствий и улучшения качества продукции Детально рассмотрены основные существующие инструменты и методы, направленные на определение причин, вызывающих избыточную вариабельность

В процессе исследования были проанализированы работы ведущих российских и зарубежных ученых, таких как Ю П Адлер, В.Н Азаров, И 3 Аронов, В А Васильев, А В Версан, О П Глудкин, У Э Деминг, Дж М Джуран, Ф Б Кросби, Б М Позднеев, В В.Окрепилов, Г.Тагучи, Г М Шишков, В Шухарт

и многие другие, посвященные проблемам предупреждения несоответствий и улучшения качества продукции Рассмотрены требования и рекомендации стандартов ИСО серии 9000, касающиеся вопросов улучшения в СМК

Выполненный анализ современных методов предупреждения несоответствий и улучшения качества продукции выявил необходимость повышения их результативности и эффективности за счет оценки влияния широкого круга дестабилизирующих факторов В итоге сформулированы цель и задачи диссертационного исследования

Вторая глава посвящена разработке методических основ принятия обоснованных решений по предупреждению несоответствий и улучшению показателей качества продукции В результате выполненных исследований показана необходимость использования процесса поэтапной обработки данных, предусматривающей операции сбора данных, хранения данных, анализа данных и мониторинга

На начальном этапе предлагается обеспечить сбор данных для описания объекта управления с учетом связи параметров процесса и показателей качества через уникальные идентификаторы изделий, что позволяет обеспечить целостность информационного ресурса

Ввод данных осуществляется либо автоматически от датчиков, характеризующих состояние среды или процесса, либо человеком-оператором В первом случае данные накапливаются путем циклического опроса или по сигналу готовности, возникающему при появлении информации Во втором случае пользователь использует классификаторы ввода данных, контролирующие корректность вводимых данных и выполняющие сопутствующие вычисления Если ввод осуществляется одновременно несколькими операторами, то необходимо использовать технологию «клиент-сервер», позволяющую осуществить параллельный ввод данных

Оперативный сбор данных в системе менеджмента качества решено проводить с помощью систем транзакционной обработки данных, позволяющих

увеличить скорость создания единого информационного пространства Одновременно предлагается проводить стратификацию данных с помощью разработанного классификатора параметров процесса с целью последующей оценки их влияния на качество изделия

На основе технологии аналитической обработки данных OLAP (On-Line Analytical Processing) проводится объединение всех собранных данных в единое хранилище данных Созданное многомерное хранилище данных позволяет в реальном времени генерировать описательные и сравнительные сводки данных и получать ответы на аналитические запросы Средства OLAP могут быть встроены в корпоративные системы баз данных и позволяют следить как за результативностью производственных процессов, так и системы менеджмента качества в целом

Хранилище данных представляет собой центр, в который собирается вся необходимая информация из различных подразделений предприятия на основе системного подхода, и посредством анализа данных решаются следующие задачи управления качеством

- планирования качества для предупреждения появления несоответствий до начала выполнения работ,

- управление качеством производственно-технологическими процессами,

- контроля выполнения требований,

- постоянного повышения качества путем оптимизации настройки технологического процесса

Проведение анализа данных предусматривает особое внимание к реализации принципов менеджмента качества - ориентация на потребителя, процессный подход и постоянное улучшение Требуется не только выполнение установленных требований по допуску, но и стремление к уменьшению вариации внутри допуска, приводящее к снижению затрат на обслуживание продукции у потребителя Следует учитывать возможность пересечения

процессом многих сфер деятельности предприятия, и соответственно, зависимость от дополнительных факторов

Проведение улучшения предлагается основывать на внутреннем сопоставительном анализе производственно-технологических процессов, позволяющем выявить дестабилизирующие состояния различных факторов Предлагается использовать такие группы критериев, как организационные мероприятия и процессы, практические навыки, используемые методы и технологии, производственная среда, а также показатели качества выполнения работ, необходимые для проведения предупреждающих действий Условия проведения процесса, учитывающие эти критерии, расслаиваются на группы в зависимости от уровня качества и затем от уровня потерь Определение последовательности мероприятий по улучшению требует дополнительного ранжирования этих групп Проведение данных работ проводится с помощью использования методов и инструментов контроля качества

Реализация предложенного процесса поэтапной обработки данных на предприятии позволяет объединить разрозненную разнородную информацию на предприятии в единое хранилише данных, оценить какие производственно-технологические факторы в определенных условиях вносят наибольшую вариацию качества продукции Созданные в результате карты с описанием дестабилизирующих условий, позволят в дальнейшем при их исключении обеспечить оптимальный уровень качества продукции

Третья глава посвящена разработке методики анализа производственно-технологического процесса для выбора предупреждающих действий и повышения качества продукции

На основе проведенных исследований предложена следующая последовательность действий по преобразованию данных единого информационного пространства

1 Сбор и классификация данных

2 Накопления данных в многомерном хранилище

3 Проведение анализа данных на основе алгоритма, включающего в себя очистку данных, создание слоев данных, расчет и группировку комплексных показателей качества, создание массивов параметров процесса, сравнение массивов параметров процесса, создание карт предупреждения и улучшения

На первом этапе разработанной методики проводится сбор данных с помощью форм сбора параметров процесса и показателей качества Ввод данных в формы осуществляется с помощью классификаторов параметров процесса Параметр процесса описывается в виде кода, состоящего из 5 позиций А - фактор, В - этап, С - объект, Э - параметр, Е - значение

На втором этапе методики проводится объединение собранных данных с применением технологии аналитической обработки данных, позволяющей объединить разрозненные данные в единое многомерное хранилище Хранилище данных позволяет описать совокупность объектов управления со стороны показателей качества и параметров процесса и является основой для проведения сравнительного анализа

На третьем этапе методики проводится анализ производственно-технологического процесса для выявления дестабилизирующих состояний различных факторов Реализуется с помощью алгоритма анализа (рис 1), позволяющего провести

- подготовку данных к анализу - очистку хранилища данных от аномальных результатов сбора данных с помощью блока фильтрации,

- создание слоев данных,

- расчет и группировку комплексных показателей качества,

- создание массивов параметров процесса,

- сравнение массивов параметров процесса,

- создание карт предупреждения и улучшения

При анализе данных предлагается расслоить информацию в хранилище данных на четыре слоя Каждый слой представляет собой совокупность показателей качества продукции, обладающих определенными свойствами

- Слой "О" - наличие хотя бы одного несоответствия показателя качества единицы продукции

- Слой "1" - все показатели качества изделия находятся в установленных полях допуска

- Слой "2" - нахождение хотя бы одного показателя качества единицы продукции в зоне высоких потерь

- Слой "3" - все показатели качества находятся в зоне низких потерь.

Рис 1 Алгоритм анализа данных (начало)

Рис 1 Алгоритм анализа данных (продолжение)

Завершив этап создания слоев данных необходимо провести расчет комплексного показателя качества по слоям "О" и "2", т к данные слои

представляют собой отрицательный опыт изготовления продукции Определение комплексного показателя качества требует прохождения следующих 4-х этапов

1) Определение границ генеральной совокупности

2) Декомпозиция генеральной совокупности

3) Определение компонентов комплексного показателя качества

4) Объединение компонентов в комплексный показатель качества Декомпозиция статистической совокупности осуществляется в два этапа -

устанавливается шаг уровня декомпозиции (1) и определяются границы уровней декомпозиции (2)

где Н-шаг уровня декомпозиции,

к - заданное количество уровней декомпозиции, Хтш, Хтах - минимальное и максимальное значение показателя качества в статистической совокупности

где а) - граница уровня декомпозиции,

п - номер уровня декомпозиции Для определения уровней компонентов комплексного показателя качества на основании полученных границ уровней декомпозиции, задаются следующие условия

н =

к

(1)

(2)

Если <а0 < х, < 0)1, то ККПК = О Если (0] < х, < ю2, то ККПК = 1 Если ю2 < х, < Юз, то ККПК = 2

Если <а„ < х, < Шц+ь то ККПК = п,

где х, - значение показателя качества,

ККПК - компонент комплексного показателя качества В зависимости от значения показателя качества и выполнения условия присваивается уровень каждому компоненту комплексного показателя качества Объединение компонентов осуществляется следующим образом (4)

КПК = ККПК^ ККПКККПКи, (4) где КПК - комплексный показатель качества

Сформированные слои "О" и "2" в хранилище данных подвергаются группировке с целью определения групп, обладающих едиными условиями проведения процесса Для каждой сформированной группы создается массив параметров процесса

Внутреннему сопоставительному анализу подвергается каждая группа слоя "О" с параметрами процесса слоя "1", и каждая группа слоя "2" с параметрами процесса слоя "3", т е сравнивается опыт настройки процесса, на выходе которого возникают несоответствия с опытом бездефектной настройки и, соответственно, опыт настройки процесса с различным уровнем потерь В результате сравнения определяется совокупность параметров процесса, требующие повышенного внимания, вследствие дестабилизирующего воздействия на показатели качества продукции Выявленные дестабилизирующие условия подвергаются декодированию и заносятся в карты предупреждения несоответствий или снижения потерь

При последующем проведении процесса подобные условия должны последовательно исключаться, что позволяет непрерывно проводить сначала предупреждающие действия, а затем улучшение качества продукции

В четвертой главе изложены результаты практической реализации методики статистического анализа производственно-технологического процесса для выбора предупреждающих действий и повышения качества продукции при изготовлении железобетонных изделий на ОАО «ЖБИ-23» Для

Мониторинг

ШтШШ

■ Г руты комплексных ;ш»а»?вадй лячйстаа

кпх кгжявш тштт 1«иж

га«6»;Ю!*Ш !М)ИШ95®5 ¡8,4»

ж* пихая» нядая» чт '.«гж с-

«Г* М»4Ю>.М> (4Ш5ЭД ИХЧ

«тес т&пжг т&яют а.гл хж

®к шш» да эвимлзш даядоте 1 «к вимпм

«к г^ш

«к ю<жш воумт I» мж«»чэииашятад».»* «жизни»! тя&ж гмь ■ ш шн »же (Шч'киа;-1 д» 1 от ®мю:в1 (згшетле «вмвяш шт/т ьш тичюжт &жят> »л*

«т чшнтж («ем»«« ил»

Слой 0 Ся»й 3

Слой 2

Карта предупреждениянесоответствйй Группа!-КПК96542152012 (21,68%)

миа

предприятия разработано программное обеспечение, позволившее провести сбор данных, описывающий процесс изготовления железобетонных плит, создать многомерное хранилище данных, провести анализ и осуществить мониторинг производственно-технологического процесса. Полученная информация была внесена в многомерное хранилище данных СМК и на ее основе проведен анализ необходимости выполнения предупреждающих действий. Элемент разработанного программного обеспечения представлен на рис.2.

Группы хомтниюиьгх гшадомий йчвстйа

Слой О

. Группа изделий 57.15-08

ш юшйоп <«5®<й&) и ,т> тк ¡мееяжом/кзв) иу»

т иваюат оям ш*»

Ш !5«Й»0Ш

ш )»;»!!>йй аиг«»; ?Я1% как

ЯК 10М«Й5Ж 3.9?%

пмвшт омям» в'.» кж ижнюивмвю а»

як

тх мяттшт ш*

(ЯК ШЮЖШдеИЖ ш шътттнт да»

№< (ЙЗПЮОН

нжазшдаоа ма%

«КО!23!8»ОВ:(ОВД«58а) ОЛ кш мз: 351035! доъ

южмЭЕХЛшет»«») шк>31тжгштттг.31% ик«змшзз»<юу*ЭД и» шчтжт <т*т ---о*

Рис. 2. Элемент программного обеспечения

Использование разработанного программного обеспечения позволяет проводить анализ над различными группами изделий и определять серии действий по предупреждению и улучшению с учетом принципа принятия решений на основе фактов и фактора времени

На рис 3 приведены результаты оценки уровня дефектности железобетонных плит различной номенклатуры до и после внедрения методики анализа производственно-технологического процесса, которые подтверждают результативность предпринятых мер, заключающихся в значительном повышении уровня качества продукции

Изделие

Изделие / 56.12-14' ч X

/ /Ч ' Изделие > / у ' зэдг-оз^

Изделие

«дг-оа

до-

Изделие 7 39Д5-08

\ Изделие

ч /58Д5-08

V \ х \ \

Изделие;,

59Л5-оа\ \

\ х-

\ X

Изделие / \ / 90.12-08 ч

Изделие 56.12-08

\ Изделие " 86.15-07

Изделие / 54Д2-С8

V

\ // ХМаделие / 57.12-08

,елие 43.15-08

> Уровень дефектности пеел»

внедрения, А2

_— уровень

дефектности до внедрения, А1

Изделие 57Д 5-08

Рис 3 Диаграмма изменения уровня дефектности при внедрении методики

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ПО РАБОТЕ:

1 Разработана методика статистического анализа производственно-технологического процесса, направленная на повышение качества продукции за счет выявления дестабилизирующих состояний разнородных факторов

2 Проведенный анализ современных подходов к решению вопросов предупреждения несоответствий и последующего улучшения качества продукции позволил обосновать актуальность разработки, заключающуюся в необходимости выявлять потенциально нестабильные условия протекания процесса на основе статистического анализа разнородных данных в сформированном едином информационным пространстве

3 Сформирован новый общий подход к обеспечению и повышению качества продукции, отличающийся своей направленностью на выявление дестабилизирующих условий, созданных производственно-технологическими факторами, являющийся основой для выработки предупреждающих действий

4 Разработаны иерархический классификатор параметров процесса и комплексный показатель качества продукции позволяющий работать с разнородными данными в едином информационном пространстве

5 Разработан алгоритм проведения статистического анализа данных и рекомендации по оценке дестабилизирующих факторов, направленные на проведение обоснованного выбора предупреждающих действий и улучшения качества продукции

6 Для подтверждения практического применения проведена апробация методики и разработанного программного обеспечения на заводе железобетонных изделий (ОАО «ЖБИ-23») Программное обеспечение предупреждения возникновения несоответствий

позволило достичь значительного снижения уровня дефектной продукции

Основные положения диссертации изложены в следующих научных трудах и публикациях.

1 Богоявленский-Храмов М С Разработка специализированных баз данных для статистической обработки информации / Четвертая Всероссийская научно-практическая конференция «Управление качеством» (сборник материалов) - М ИТЦ «МАТИ», 2005, с 27-28

2 Богоявленский-Храмов М С, Борисова Е В Роль управленческого потенциала руководителя в повышении качества бизнес-процессов / Пятая Всероссийская научно-практическая конференция «Управление качеством» (сборник материалов) - М ИТЦ «МАТИ», 2006, с 34-35

3 Богоявленский-Храмов М С , Борисова Е В Моделирование бизнес -процессов в системе менеджмента качества / Пятая Всероссийская научно-практическая конференция «Управление качеством» (сборник материалов) - М . ИТЦ «МАТИ», 2006, с 104-105

4 Богоязленский-Храмов М С, Борисова ЕВ. К вопросу об эффективности использования и практического применения методик и программного обеспечения для описания и проектирования бизнес-процессов класса Work Flow / Пятая Всероссийская научно-практическая конференция «Управление качеством» (сборник материалов) - М ИТЦ «МАТИ», 2006, с 105-106

5 Богоявленский-Храмов MC Анализ и прогнозирование показателей качества в системах менеджмента качества / Технология машиностроения, №10 2007г, с.88-90 (журнал из перечня, рекомендованного ВАК РФ для опубликования результатов диссертационных исследований)

6 Богоявленский-Храмов МС Методика анализа и прогнозирования несоответствий на ранних этапах жизненного цикла в системах менеджмента качества // Информационные технологии моделирования и управления №6(40) 2007, с 617-623

7 Богоявленский-Храмов М С Значение предупреждения в менеджменте качества / Шестая Всероссийская научно-практическая конференция «Управление качеством» (сборник материалов) - М ИТЦ «МАТИ», 2007, с 3940

8 Богоявленский-Храмов М С. Программные средства в системе менеджмента качества и структурный анализ IDEF для моделирования поведения компании / Шестая Всероссийская научно-практическая конференция «Управление качеством» (сборник материалов) - М ИТЦ «МАТИ», 2007, с.177-178

9. Богоявленский-Храмов М С Предупреждение возникновения несоответствий показателей качества в системах менеджмента качества // Технология металлов, №12, 2007г, с 46-49 (журнал из перечня, рекомендованного ВАК РФ для опубликования результатов диссертационных исследований)

10 Богоявленский-Храмов М С , Одиноков С А Современные подходы к обработке информации в системах менеджмента качества предприятий / Пятая Всероссийская научно-практическая конференция «Применение ИПИ -технологий в производстве» (сборник материалов) - М • ИТЦ «МАТИ», 2007, с 148-149

11 Богоявленский-Храмов МС, Одиноков С А Механизм реализации предупреждающих действий на предприятии / Седьмая Всероссийская научно-практическая конференция «Управление качеством» (сборник материалов) - М ИТЦ «МАТИ», 2008, с 49-50

12 Богоявленский-Храмов МС, Одиноков С А Интеграция данных системы менеджмента качества в единое многомерное хранилище

информации//' Технология металлов, №3, 2008г, с 46-48 (журнал из перечня, рекомендованного ВАК РФ для опубликования результатов диссертационных исследований)

13 Богоявленский-Храмов М С Разработка модели принятия решений в СМК / Международная молодежная научная конференция XXXIV Гагаринские чтения (сборник материалов) -М МАТИ, 2008, с 116

Подписано в печать 10 04 2008 Печать трафаретная

Заказ № 270 Тираж 120 экз

Типография «11-й ФОРМАТ» ИНН 7726330900 115230, Москва, Варшавское ш, 36 (495) 975-78-56, (499) 788-78-56 www autoreferat ru

Введение.

Глава 1. Анализ современных методов предупреждения возникновения несоответствий.

1.1. Эволюция методов и инструментов управления качеством производственно-технологическим процессом.

1.2. Основные виды несоответствий при изготовлении железобетонных конструкций и их последствия.

Выводы по первой главе.

Глава 2. Методические основы принятия обоснованных решений по предупреждению несоответствий и улучшению показателей качества продукции.

2.1. Сбор данных в рамках корпоративной информационной системы предприятия.

2.2. Стратификация данных производственно-технологических процессов.

2.3. Технология транзакционной обработки данных.

2.4. Технология клиент - сервер.

2.5. Системный подход к управлению качеством продукции.

2.6. Технология аналитической обработки данных OLAP.

2.7. Ориентация на потребителя.

2.8. Процессный подход в системах менеджмента качества.

2.9. Интеграция систем улучшения KAIZEN и KAIRYO.

2.10. Внутренний сопоставительный анализ производственно-технологических процессов.

2.11. Статистическое управление качеством продукции и процессом.

Выводы по второй главе.

Глава 3. Методика статистического анализа производственно-технологического процесса для выбора предупреяадающих действий и повышения качества продукции.

3.1. Этап 1. Сбор и классификация данных.

3.2. Этап 2. Накопление данных в многомерном хранилище.

3.3. Этап 3. Анализ данных производственно — технологического процесса.

Выводы по третьей главе.

Глава 4. Практическая реализации методики статистического анализа производственно-технологического процесса на примере изготовления железобетонных изделий.

4.1. Формирование единого информационного пространства предприятия.

4.2. Реализация методики статистического анализа производственно - технологического процесса для выбора предупреждающих действий и повышения качества продукции.

Выводы по четвертой главе.

В настоящие время повышение уровня качества продукции является основной стратегической задачей российских предприятий, в том числе и машиностроительной отрасли. Главной причиной следует назвать возрастающую конкуренцию на внутреннем и мировом рынках, приводящую'к необходимости все более активного применения и развития систем менеджмента качества (СМК) на основе международных стандартов г ИСО серии 9000. Реализация основополагающих принципов менеджмента качества и требований стандартов ИСО должна переориентировать действия работников предприятия от контроля и устранения возникших несоответствий, к проведению работ, направленных, прежде всего, на предупреждение'появления проблем, гарантирующих качество и обеспечивающих его последующее непрерывное повышение в целях наибольшего удовлетворения ожиданий и потребностей внутренних и внешних потребителей.

Решение вопросов обеспечения и повышения качества продукции требует особого внимания к процедурам по выявлению- и последующему управлению многочисленными факторами, оказывающими в ряде случаев-дестабилизирующее воздействие на процессы предприятия и, в частности, на ключевые - производственно-технологические. Для достижения наилучшего результата недостаточно ограничиться только управлением самыми существенными факторами, следует также дополнительно учитывать и многочисленные второстепенные, способные в определенных условиях привести к появлению несоответствий, либо служащие1 источником дополнительных потерь. В случае же принятия решения о необходимости всестороннего мониторинга за процессом однозначно возникает проблема, сбора, классификации, хранения, обработки и анализа разнородных статистических данных для дальнейшего обоснованного принятия решения об улучшении. Полученные сведения разрозненны, интерпретируются различными специалистами, часто требуется значительное время. Представить полную картину системы факторов, оказывающих отрицательное, дестабилизирующее влияние на характеристики качества изделия и принять решение в таких условиях невозможно.

Оптимальное решение возможно только в случае создания единого информационного пространства СМК, позволяющего работать с многочисленными разнородными данными в режиме реального времени. Существующие достижения в области информационных технологий полностью не решили эту задачу. Особенно существенное значение имеет стоимость разработки и поддержки программного обеспечения - большинство средних и малых предприятий не имеют возможности потратить серьезные средства» на решение информационных задач.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод о том, что разработка методики, позволяющей осуществить анализ разнородных факторов производственно-технологического процесса, предназначенный. для обоснования выбора предупреждающих действий и направлений по улучшению качества продукции, является актуальной и практически востребованной.

Целью диссертационной работы является повышение качества продукции за счет выявления дестабилизирующих состояний различных факторов в производственно-технологическом процессе.

Для достижения указанной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Провести анализ существующих методов и инструментов управления качеством, направленных на сбор, обработку и анализ статистических данных в системе менеджмента качества, направленных на предупреждение возникновения несоответствий и улучшение качества продукции.

2. Разработать методические рекомендации по определению комплексного показателя качества продукции и классификатор параметров процесса, предназначенные для работы в едином информационном пространстве системы менеджмента качества.

3. Разработать алгоритм проведения анализа данных и рекомендации по оценке дестабилизирующих факторов, направленные на проведение обоснованного выбора предупреждающих действий и улучшения качества. 4. Осуществить экспериментальную отработку и практическую реализацию результатов исследования.

Объектом исследования являются производственно-технологические процессы предприятия.

Предметом исследования являются методы и подходы по проведению предупреждающих действий и улучшения качества продукции.

Методы исследования. В процессе теоретических и экспериментальных исследований использованы методы обработки, хранения, классификации и анализа больших массивов информации, методы теории алгоритмов, элементы теории вероятности, методы системного и статистического анализа, теория и практика управления качеством. Обоснованность применяемых методов подтверждается их широким использованием в самых различных прикладных исследованиях. Достоверность результатов и выводов работы подтверждена апробацией в промышленности и широким обсуждением результатов работы со специалистами.

Научная новизна результатов исследования.

1. Предложен новый подход к обеспечению и повышению качества продукции, отличающийся своей направленностью на выявление дестабилизирующих условий, созданных производственно-технологическими факторами, и являющийся основой для выработки предупреждающих действий.

2. Разработана методика анализа производственно-технологического процесса, базирующаяся на принципе принятия решения на основе фактов, и предназначенная для обоснования выбора предупреждающих действий и улучшения качества продукции.

3. Предложены рекомендации по формированию комплексного показателя качества, отличающиеся учетом разнородных данных о процессах предприятия в едином информационном пространстве.

Практическая значимость работы.

Результаты диссертационного исследования могут быть полезны широкому кругу Российских предприятий, заинтересованных в повышении своей конкурентоспособности за счет непрерывного улучшения качества продукции.

Применение разработанной методики статистического анализа позволяет снизить количество несоответствий в продукции за счет выявления потенциально неблагополучных условий производственно-технологического процесса.

Разработанный подход сочетается с требованиями и рекомендациями стандартов ИСО серии 9000; что позволяет свободно его использовать в системе менеджмента качества предприятия.

Реализация работы. Результаты диссертационной работы использованы при проведении улучшений на основе анализа данных производственно-технологических процессов завода железобетонных изделий (ОАО «ЖБИ-23»). Практические результаты работы подтверждаются Актом внедрения.

Материалы диссертации использовались в учебном процессе «МАТИ» при подготовке специалистов по специальности «Управление качеством» при чтении лекций по курсам «Информационные технологии в управлении качеством», «Статистические методы в управлении качеством», а также при курсовом и дипломном проектировании.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и получили положительную оценку на 6 Международных и Всероссийских конференциях. В их числе: Всероссийские научно-практические конференции «Управление качеством» (Москва, 2005-2008г.г.), V Всероссийская научно-практическая конференция «Применение

ИЛИ - технологий в производстве» (Москва, 2007г.), Международная молодежная научная конференция XXXIV Гагаринские чтения (Москва, 2008г.).

Публикации. По теме диссертации автором опубликовано 13 научных трудов. Список публикаций приведен в конце автореферата.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов по работе. Основная часть диссертации изложена на 117 страницах, содержит 1 таблицу, 32 рисунка. Список литературы включает 87 наименований.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Разработана методика статистического анализа производственно-технологического процесса, направленная на повышение качества продукции за счет выявления дестабилизирующих состояний разнородных факторов.

2. Проведенный анализ современных подходов к решению вопросов4 предупреждения несоответствий и последующего улучшения качества продукции позволил обосновать актуальность разработки, заключающуюся в необходимости выявлять потенциально нестабильные условия протекания процесса на основе статистического анализа разнородных данных в сформированном едином информационным пространстве.

3. Сформирован новый общий подход к обеспечению и повышению качества продукции, отличающийся своей направленностью на выявление дестабилизирующих условий, созданных производственно- -технологическими факторами; являющийся основой для выработки предупреждающих действий.

4. Разработаны иерархический классификатор параметров процесса и комплексный показатель качества продукции позволяющий работать с разнородными данными в едином информационном пространстве.

5. Разработан алгоритм проведения статистического анализа данных и рекомендации по оценке дестабилизирующих факторов, направленные на проведение обоснованного выбора предупреждающих действий и улучшения?качества продукции.

6. Для подтверждения практического применения проведена'апробация методики- и разработанного программного обеспечения на заводе железобетонных изделий (ОАО' «ЖБИ-23»). Программное обеспечение предупреждения возникновения несоответствий позволило достичь значительного снижения уровня дефектной продукции.

1. Афанасьев Н.Ф., Целуйко М.К. Добавки в бетоны и растворы М.: 1989.-128 с.

2. Барсегян А. А. Технологии анализа данных: Data Mining, Visual Mining, Text Mining, OLAP СПб: БХВ-Петербург, 2008. - 384 с.

3. Басовский-JI.E., Протасьев В.Б. Управление качеством: Учебник-М.: ИНФРА-М, 2000. 212 с.

4. Бергер A. Microsoft SQL Server 2005 Analysis Services. OLAP и многомерный анализ данных — СПб: БХВ-Петербург, 2007. — 928 с.

5. Богоявленский-Храмов М.С. Анализ и прогнозирование показателей' качества в системах менеджмента качества / Технология машиностроения, №10 2007г., с.88-90.

6. Богоявленский-Храмов М.С. Значение предупреждения5 в менеджменте качества / Шестая Всероссийская научно-практическая конференция «Управление качеством» (сборник материалов) М.: ИТЦ «МАТИ», 2007, с.39-40

7. Богоявленский-Храмов М.С. Методика анализа иt прогнозирования несоответствий на>ранних этапах жизненного цикла в системах менеджмента качества // Информационные технологии моделирования и управления №6(40)2007, с.617-623.

8. Богоявленский-Храмов М.С. Предупреждение возникновения несоответствий показателей качества в системах менеджмента качества // Технология металлов, №12, 2007г., с.46-49

9. П.Богоявленский-Храмов М.С. Разработка модели принятия,решений в СМК / Международная молодежная научная конференция. XXXIV Гагаринские чтения (сборник материалов) -М.: МАТИ, 2008, с.116.

10. Богоявленский-Храмов М.С. Разработка специализированных баз данных для статистической' обработки- информации- / Четвертая Всероссийская* научно-практическая конференция «Управление качеством» (сборник материалов) М.: ИТЦ «МАТИ», 2005, с.27-28.

11. Богоявленский-Храмов М.С., Борисова Е.В*. Моделирование бизнес процессов в системе менеджмента качества / Пятая Всероссийская научно-практическая конференция «Управление качеством» (сборник материалов) -М.: ИТЦ «МАТИ», 2006, с.104-105.

12. Богоявленский-Храмов^ М.С., Одиноков С.А. Интеграция данных системы менеджмента качества в единое многомерное хранилище информации // Технология металлов, №3, 2008г., с.46-48.

13. Богоявленский-Храмов М.С., Одиноков С.А. Механизм реализации предупреждающих действий на предприятии / Седьмая Всероссийская научно-практическая конференция «Управление качеством» (сборник материалов) М'.: ИТЦ «МАТИ», 2008, с.49-50.

14. Варакута С. А. Управление качеством продукции. М.: Машиностроение, 1997.-412 с.

15. Васильев В.А., Каландаришвили Ш.Н., Новиков В.А., Одиноков С.А. Управление качеством и. сертификация: Учеб. Пособие. Под ред. Васильева В.А. М:: Интермет Инжиниринг, 2002. - 416 с.

16. Веллингтон П. Стратегии кайзен для1 успешных продаж: Как создать превосходную программу заботы о потребителе й сделать так, чтобьг она работала (пер. с англ. Шалек А.; под ред. Заболотной» А.) СПб: Митер, 2004.-272 с.

17. Версан В.Г. Условия успеха. // Стандарты и качество. — 1999. —4

18. Версан В.Г., Сиськов В.И., Дубицкий Л.Г. и др. Интеграция производства и управления качеством продукции. -М.: Издательство стандартов, 1995.-320 с.

19. Вешняков» А.В., Заручевных А.В., Аксенов С.Е., Никитин А.В. Опыт обследования* железобетонных конструкций, эксплуатируемых в агрессивной среде // Технологии бетонов, 2008. №4 (21)

20. Гамильтон Б. Microsoft ADO.NET 2*0 для профессионалов (пер. с англ. Моргунова А.А., Шило А.А.; под ред. Артеменко Ю.Н., Моргунова А.А.) М.:, ИД Вильяме, 2006. 560 с.

21. Гиссин В.И. Управление качеством продукции Учебное пособие. — Ростов н/Д: Феникс, 2000. 256 с.

22. Гличев А.В. Управление качеством продукции. М.: АМИ, 1998.

23. Глудкин О.П., Горбунов Н.М., Зорин Ю.В. и др. Всеобщее управление качеством: Учебник для вузов / Под ред. Глудкина О.П. — М.: Радио и связь, 1999. 600 с.

24. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. Учеб.пособие для вузов. Изд.б-е, стер. -М.: Высш. шк., 1998. — 479 с.

25. ГОСТ Р ИСО 9000-2001. Системы менеджмента качества. Основные положения и словарь.

26. ГОСТ Р ИСО 9001-2001. Системы менеджмента качества. Требования.

27. ГОСТ Р ИСО 9004-2001. Системы менеджмента качества. Рекомендации по улучшению деятельности.

28. Григорович В.Г., Козлова Н.О., Шильдин В.В:,„ Юдин' С.В. Информационные методы в управлении качеством. — М.: РИА «Стандарты и качество» 2001. — 207 с.

29. Гришин А.Ф., Котов-Дарти С.Ф., Ягунов В. Статистические модели в экономике. Учебное пособие Ростов на Дону: Феникс, 2005. - 344 с.

30. Гришин А.Ф., Кочерова Е.В. Статистические модели. Построение, оценка, анализ. Учебное пособие М.: Финансы и статистика, 2005. - 416 с.

31. Данилов И.П., Данилова Т. В. Бенчмаркинг как основа создания конкурентоспособного предприятия М.: Редакционно-информационное агентство «Стандарты и качество», 2005. 72 с.

32. Джуран- И. У истоков статистического контроля качества // Надежность и контроль качества, 1998, №8

33. Жуков А.Д. Бетоны: Материалы, технологии, оборудование М.: Феникс, Строй Информ, 2006. - 424 с.

34. Илларионов О .И., Харитонов А.С. Статистическое регулирование технологических процессов с использованием контрольных карт выборочного среднего при неизвестной дисперсии контролируемого параметра// Методы менеджмента качества, 1999, №12. с.37-44.

35. Ильенкова С.Д., Ильенкова Н.Д., Мхитарян B.C. и др. Управление качеством: Учебник для вузов / Под ред. С.Д. Ильенковой:, — М.: Банки и биржи, ЮНИТИ, 1998. 199 с.

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

37. Каменнова М.С. Корпоративные информационные системы: технологии и решения: Системы управления Базами Данных 3/95, с. 88-99.

38. Князев А.Е., Евдокимова Я.Ш. Бенчмаркинг для вузов: Учебно-методическое пособие М:: Университетская Книга, Логос, 2006. — 208s с.

39. Королев В.Ю.1 Теория вероятностей и математическая статистика. Учебник для ВУЗов М.: ТК Велби, Проспект, 2006. - 160 с.

40. Крёнке Д. Теория и практика построения баз данных. 9-е изд. — СПб.: Питер, 2005. 859 е.: ил. - (Серия «Классика computer science»)

41. Кричевский M.JL, Минько Э:В. Качество и конкурентоспособность. СПб: Питер, 2004. -267 с.

42. Кузин А. В:, Левонисова С. В: Базы данных М.: Академия, 2005:320 с.

43. Лапидус В.А., Воинова Е.Г., Шешунова Н.А. О практических руководствах «Применение прикладных статистических методов при производстве продукции» // Надежность и контроль качества,, 1995; №12. е. 45-54.

44. Максимова О.В.; Махоткина A.M. Теория вероятностей и математическая- статистика: Учебное пособие для среднего ^ профессионального образования -Ростов на Дону: Феникс, 2008. —347 с.

45. Марк Г.Б. Сбалансированная система* показателей: На маршруте внедрения — М.: Альпина Бизнес Букс, 2005. — 226 с.

46. Маурер Р. Путь КАЙЗЕН -Минск: Попурри, 2006. 192 с.

47. Мирошниченко Г. А., Реляционные базы данных: практические приемы оптимальных решений СПб: БХВ-Петербург, 2005. — 551 с.

48. Миттаг Х.И. и др. Статистические методы обеспечения? качества. Пер. с нем. Mi: Машиностроение, 1995. - 602 с.

49. Михайлова Н.В. Анализ технологического процесса // Надежность и контроль качества, 1995, №2. с.39^6.

50. Монден Я. «Тойота»: методы-эффективного управления: Сокр. Пер.~ англ. / под ред. А.Р. Бенедиктова. Mi: Экономика, 1989: - 288 с.

51. Мхитарян-В.С., Трошин Л.И., Астафьева Е.В. Теория вероятностей и математическая статистика: Учебное пособие для вузов (под ред. Мхитаряна B.C.) М.: Маркет ДС, 2007. - 240 с.

52. Николаева Э.К. Семь инструментов качества в японской экономике. М.: Изд-во стандартов, 1990. 39 с.

53. Огвоздин В.Ю. Управление качеством. Основы теории и практики: Учебное пособие. -М.: Издательство «Дело и сервис», 1999: —160 с.

54. Окрепилов В.В. Управление качеством: Учебник для вузов / 2-е изд., доп. и перераб: М.: ОАО «Экономика», 1998. — 639*с.

55. Ольве НТ., Рой Ж., Веттер* М. * Сбалансированная система показателей: Практическое руководство по использованию (пер: с англ. Кондуковой Э.В., Половицы И.С.; под ред. Кондуковой' Э:В.), М.:, Диалектика, 2006. 304с.

56. Оучи У. Методы организации производства: японский и американский подходы. — М.: Экономика, 1984.

57. Павлов В.В. GALS технологии в машиностроении (математические модели). Под ред. Ю.М. Соломенцева. - М.: ИЦ МГТУ Станкин, 2000. - 328 с.

58. Панде П., Холп Л. Что такое "Шесть сигм"? Революционный метод управления качеством МПБ "Деловая культура" — М.: Альпина Бизнес Букс, 2006.-351 с.

59. Парк Дж., Макей С. Сбор данных в системах контроля и управления: Практическое руководство (пер: с англ. Савельева В.В., Кузнецовой В^Ф;);- М;: Группа ИДТ, 2006. 504 с.

60. Переяслова И.Г., Колбачев Е. Б. Статистика. Учебное пособие -Ростов-на-Дону: Феникс, 2000. 282 с.

61. Подлипаев Л.Д. Технология внедрения и постоянного улучшения системы менеджмента качества на предприятии. М.: Гелиос АРВ, 2004':

62. Рейдер Р. Бенчмаркинг, как инструмент определения стратегии; и: повышения прибыли- М.: Редакционно-информационное агентство «Стандарты и качество», 2007. 340 с.

63. Рейнгольд JI.A. Структурирование информации: Системный подход: Синхронизация классификаторов Мл Наука, 2004.;- 200 с.

64. Репин В.В:, Елиферов В.Г. Процессный подход к управлению. Моделирование бизнес-процессов, М.: Редакционно-информационное агентство «Стандарты и качество», 2007. 408 с.

65. Рябенко В.В. Статистические методы сбора и анализа информации для управления производством и качеством продукции / Промышленная академия. Кафедра систем качества. Люберцы, 1992.-92 с.

66. Сакато С. Практическое руководство по управлению качеством. М.: Машиностроение, 1980. -214 с.

67. Селкос Д. Analytics and OLAP in SQL. Morgan Kaufinann, 2006.208 c.

68. Спицнадель B.H. Системы качества (в соответствии с международными стандартами. ISO семейства 9000): Учеб. пос. СПб.: Издательский дом «Бизнес-пресса», 2000. -336 с.

69. Торчинский В.Е., Файнштейн С. И. Структуры и алгоритмы обработки данных на ЭВМ Магнитогорск: МГТУ, 20051 — 214с.

70. Федюкин В.К. Управление качеством процессов: СПб: Питер, 2004.-202с.

71. Федюкин В.К., Дурнев В.Д., Лебедев В.Г. Методы оценки' и управление качеством промышленной продукции: Учебник. М.: Информационно-издательский дом «Филинъ», Рилант, 2000. - 328 с.

72. Фрост Р., ДеЙ1 Д., Ван С.К. Проектирование и разработка баз данных. Визуальный подход М:: НТ Пресс, 2007. - 592 с.

73. Хирое Ц. Применение статистических методов во всеобщем менеджменте качества (TQM). Японский метод. Тезисы. // Надежность и контроль качества; 1996, № 4. с. 40-45.

74. Хорошилов А. В. Управление информационными ресурсами— М!: Финансы и> статистика, 2006. — 272 с.

75. Хэрри М., Шредер Р. 6 SIGMA. -М.: Изд-во Эксмо, 2003. 464 с. 83.Чекмарев А.Н., Барвинок В.А., Шалавин В.В. Статистическиеметоды управления качеством М.: Машиностроение. 1999. — 320 е.,

76. Швандар В.А., Панов В.П., Купряков Е.М. и др. Стандартизация и управление качеством, продукции: Учебник для вузов / Под ред. проф. Швандара В.А. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 1999. - 487 с.

77. Шпер B.JI. «Семь простых методов» контроля качества //Вестник машиностроения, 1994, №6. с.42-47

78. Эмблер С.В., Садаладж П.Дж. Рефакторинг баз данных: Эволюционное проектирование (пер. с англ., ред. Птицына К.А.) М.: ИД Вильяме, 2007. — 672 с.

79. Разработанный подход сочетается с требованиями и рекомендациями епишртов ИСО серии 9000 и используется в рамках СМК завода ОАО

80. Начальник с.п-жбм качееша ОАО чЖБИ-23»1. Начальник ОТК