автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.23, диссертация на тему:Управление качеством стальных канатов с применением комплексного показателя действенности технологии волочения и свивки

КОНТРОЛЬНЫЙ ЭКЗЕМПЛЯР,

На правах рукописи

Бородина Екатерина Николаевна

УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ СТАЛЬНЫХ КАНАТОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ КОМПЛЕКСНОГО ПОКАЗАТЕЛЯ ДЕЙСТВЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ВОЛОЧЕНИЯ И СВИВКИ

05.02.23 - Стандартизация и управление качеством продукции (металлургия)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Магнитогорск - 2014

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова».

Научный руководитель

Кандидат технических наук, доцент Шубин Игорь Геннадьевич.

Официальные оппоненты:

Стеблов Анвер Борисович, доктор технических наук, ОАО АКХ «ВНИИМЕТМАШ им. академика А.И. Целикова», главный научный сотрудник.

Соколов Александр Алексеевич, кандидат технических наук, ОАО «Магнитогорский метизно-калибровочный завод «ММК-МЕТИЗ», начальник центральной заводской лаборатории.

Ведущая организация

ФГАОУ ВПО «Сибирский федеральный университет», г. Красноярск.

Защита состоится 27 мая 2014 года в 15:00 на заседании диссертационного совета Д 212.111.05 на базе ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова», 455000, г. Магнитогорск, пр. Ленина, 38, МГТУ, малый актовый зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке и на сайте ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный университет им. Г.И. Носова», www.magtu.ru.

Автореферат разослан 25 марта 2014 года.

Ученый секретарь диссертационного совета

-ЧАЯ

b iL ü! <A ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

201.-,

Актуальность работы. Предприятия, входящие в Ассоциацию «Промметиз», поставили на рынок 84 % от всего объема металлоизделий, выпущенных в России. Наибольшую долю в общем объеме экспорта составила проволока - 71,7 % и стальные канаты - 10 %. Канаты пользуются спросом у потребителей — предприятий угледобывающей, нефтегазовой, металлургической, судостроительной и машиностроительной отраслей, которые предъявляют высокие требования к качеству продукции.

Для того, чтобы эффективно управлять качеством, необходимо уметь его количественно определять. Оценка качества - первый и основной этап системы управления качеством на предприятии. Совершенствование технологических процессов производства, модернизация оборудования, повышение требований к качеству канатов обуславливает необходимость комплексной оценки действенности (результативности) технологии волочения канатной проволоки и свивки стальных канатов с учетом современных требований.

Анализ возможных подходов к решению задачи комплексной оценки действенности технологии волочения канатной проволоки и свивки стальных канатов показал, что наиболее перспективным и целесообразным является использование теоретического и математического аппарата квалиметрии.

Однако несмотря на большое количество теоретических исследований и практических работ, выполненных рядом авторов, в том числе Г.С. Гуном, Г.Ш. Рубиным, Н.Г. Шемшуровой, Е.А. Пудовым и другими в области развития логики оценочных процедур, методы комплексной оценки использовались преимущественно для оценки качества продукции и не находили широкого применения для оценки действенности технологических процессов.

Методики квалиметрической оценки качества продукции и действенности технологических процессов, разработанные и реализованные в работах Д.С. Осипова, A.B. Сабадаша, С.С. Скворцовой используют сходные и аналогичные оценки единичных показателей качества и действенности процессов. Общность применяемых подходов в рассмотренных методиках комплексной оценки действенности технологических процессов обуславливает и общие недостатки методик этих авторов: требуют определения статуса единичных показателей (доминирующий или компенсируемый); используют только показатели годной продукции, не учитывая количество дефектов, что завышает комплексный показатель и снижает точность оценки; не учитывают весомость влияния показателей исходной заготовки и технологических параметров производства на образование дефектов продукции.

Внедрение комплексного показателя действенности технологии волочения канатной проволоки и свивки стальных канатов в качестве показателя результативности процесса системы менеджмента качества позволяет оценить характеристики и тенденции технологии и продукции, включая возможности проведения предупреждающих действий. Однако в стандартах ИСО серии 9000 не предлагается определенного механизма оценки результативности. Поэтому вопросы, связанные с проблемой адекватной и объективной оценки результативности, приобретают вид задачи как теоретической, так и практической значимости.

Цель и задачи исследования. Целью данной работы является совершенствование методики оценки результативности процесса системы менеджмента качества с применением комплексного показателя действенности технологии волочения канатной проволоки и свивки стальных канатов.

Указанная цель реализуется решением следующих задач:

- разработать методику комплексной оценки действенности технологии волочения и свивки стальных канатов с учетом показателя дефектности канатной проволоки и канатов;

- установить взаимосвязи показателей качества канатной проволоки и канатов от показателей качества исходной заготовки и технологических факторов их производства;

- разработать компьютерную программу для выбора параметров показателей качества катанки и свиваемой канатной проволоки, а также технологических факторов волочения канатной проволоки и свивки канатов, обеспечивающую прогнозирование и оценку показателей качества канатной проволоки и канатов;

- усовершенствовать методику оценки результативности процесса системы менеджмента качества с применением комплексного показателя действенности технологии волочения канатной проволоки и свивки канатов.

Научная новизна заключается в следующем:

- разработана методика комплексной оценки действенности технологии волочения канатной проволоки и свивки канатов с учетом показателей дефектности;

- разработаны коэффициенты дефектности канатной проволоки и канатов, отражающие наличие или отсутствие дефектов продукции;

- разработаны показатели дефектности канатной проволоки и канатов, характеризующие степень достижения показателями исходной заготовки и технологическими параметрами производства продукции установленных значений с учетом их возможного влияния на полученные дефекты продукции;

- усовершенствована методика оценки результативности процесса системы менеджмента качества на основе введения дополнительных

показателей результативности: комплексного показателя действенности технологии волочения канатной проволоки и свивки канатов, степени выполнения программы по совершенствованию СМК, оценки результатов внутренних аудитов и удовлетворенности потребителей.

Практическая значимость и реализация результатов работы.

Практическую значимость для метизных предприятий представляют следующие результаты диссертационной работы:

- установленная взаимосвязь показателей качества канатной проволоки и канатов от показателей исходной заготовки и технологических факторов их производства;

- компьютерная программа по выбору рациональных сочетаний параметров показателей качества катанки и канатной проволоки, а также технологических параметров волочения и свивки, обеспечивающая прогнозирование свойств канатной проволоки и канатов (свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2013660955 «Разработка технологии производства канатов и канатной проволоки с заданными показателями качества»).

В результате решения поставленных задач разработаны и приняты к использованию в ОАО «Магнитогорский метизно-калибровочный завод «ММК-МЕТИЗ»:

- инструкция И 4 ТУ-01-2012 «Порядок расчета и оценки результативности процесса СМК» применительно к процессу № 7.2 «Мониторинг технологических процессов и их валидация»;

- комплексный показатель действенности технологии волочения канатной проволоки и свивкй канатов включен в 2012 году в цели перед процессом СМК № 7.2 «Мониторинг технологических процессов и их валидация» в качестве целевого показателя.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы изложены и обсуждены на ряде научно-технических конференций: 68-й, 70-й и 71-й Межрегиональных научно-технических конференциях «Актуальные проблемы современной науки, техники и образования» (Магнитогорск, 2010г., 2012г., 2013г.) и VIII Всероссийской школе-конференции молодых ученых «Управление большими системами» (Магнитогорск, 2011г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 научных работ, из них три - в рецензируемых научных журналах, определенных Высшей аттестационной комиссией.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка использованных источников и приложения. Текст диссертации изложен на 122 страницах машинописного текста, иллюстрирован 5 рисунками, содержит 40 таблиц. Библиографический список включает 134 наименования.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность рассматриваемой проблемы для метизной промышленности, поставлена цель и определены направления исследования. Для апробации результатов диссертационной работы выбрано открытое акционерное общество «Магнитогорский метизно-калибровочный завод «ММК-МЕТИЗ».

В первой главе представлены результаты проведенного анализа возможных подходов к решению задачи комплексной оценки действенности технологии волочения канатной проволоки и свивки канатов. Установлено, что наиболее перспективным и целесообразным является использование теоретического и математического аппарата квалиметрии.

Методики квалиметрической оценки качества продукции и действенности технологических процессов, разработанные и реализованные в работах Д.С. Осипова, A.B. Сабадаша, С.С. Скворцовой, не учитывают количество дефектов, а также весомость влияния показателей качества исходной заготовки и технологических параметров производства на образование дефектов продукции, что завышает комплексный показатель и снижает объективность оценки.

Среди методов расчета относительных показателей качества наиболее подходящим по сравнению со статистическими и другими рассмотренными методами является метод, описанный в работах Г.С. Гуна и Н.Г. Шемшуровой, который обладает рядом преимуществ: простота, наглядность и экономия времени. Кроме того, максимальное значение относительного показателя составляет единицу, что упрощает расчеты комплексного показателя качества.

В результате проведенного анализа методов комплексирования установлено, что для свертки относительных показателей качества в комплексный показатель лучше использовать формулу средневзвешенного геометрического.

Разработка методики комплексной оценки действенности технологии волочения канатной проволоки и свивки канатов с учетом всех показателей качества без их разделения на доминирующие и компенсируемые, а также показателей дефектности канатной проволоки и канатов, характеризующих доли дефектов и влияние показателей качества исходной заготовки и технологических параметров производства на их образование, позволит повысить точность оценки.

Вторая глава посвящена методике комплексной оценки действенности технологии волочения канатной проволоки и свивки канатов, разработанной согласно основным принципам квалиметрии. Алгоритм комплексной оценки включает: анализ требований, предъявляемых к качеству и технологии волочения и свивки, выбор номенклатуры и построение иерархической структуры показателей, выбор и обоснование базовых

показателей для единичных оцениваемых свойств, определение абсолютных единичных показателей, метода расчета и вычисление относительных показателей, метода и оценки весомости показателей, функции ком-плексирования относительных показателей и комплексного показателя действенности технологии волочения канатной проволоки и свивки канатов.

Базовые значения показателей качества катанки диаметром 6,5 мм марок 70 и 75 установлены в ТУ 14-101-582-2009 «Катанка и прокат круглого сечения из высокоуглеродистой стали для производства стали ответственного назначения».

Качество готовой проволоки по ГОСТ 7372-79 определяется свойствами катанки, а также изменениями ее свойств в процессе переработки.

Технология изготовления канатной проволоки без покрытия состоит из последовательности операций: механическая очистка от окалины, травление в растворе серной кислоты, промывка в воде, сушка, нанесение подсмазочного слоя и волочение.

Базовые значения показателей качества канатной проволоки маркировочной группы 180 марки В без покрытия установлены в ГОСТ 7372-79. Химический состав канатной проволоки марок 70 и 75 должен соответствовать ТУ 14-101-582-2009.

Для изготовления канатной проволоки диаметром 3,0; 2,60; 2,10; 2,00; 1,90 и 1,50 мм, из которых свивают канаты типа JIK-PO конструкции 6 36 (1+7+7/7+14)+7 7(1+6) диаметром 45,5 мм по ГОСТ 7669-80, сначала из сорбитизированной катанки диаметром 6,5 мм получают проволоку-заготовку промежуточного диаметра по описанной технологии, затем проводят патентирование и повторяют все операции до получения нужного диаметра проволоки.

На проведение процесса патентирования и на свойства патентиро-ванной проволоки оказывает влияние ряд факторов: скорость прохождения проволоки через ванну патентирования VT0 и температура ванны патентирования ТТо, влияющие на получение ферритно-цементитной структуры с очень малым межпластиночным расстоянием для высокой пластичности и требуемых прочностных свойств. Ограничение суммарного обжатия 6Х необходимо для получиния высоких вязких свойств в готовой проволоке. Увеличение скорости волочения V2 приводит к повышению температуры проволоки и снижению пластических свойств металла, связанного с эффектом старения.

Механические свойства проволок, раскрученных из каната, должны соответствовать требованиям ГОСТ 7372-79. Химический состав проволок из свитого каната должен соответствовать требованиям ТУ 14-101-582-2009.

Технология изготовления стальных канатов включает: намотку проволок на катушки мерной длины, установку шаблона и свивочных пла-

шек, заправку машины сигарного типа, свивку прядей, преформацию и рихтовку, свивку канатов.

На показатели качества канатов большое влияние оказывают показатели качества канатной проволоки, а также технологические параметры производства канатов.

Технологические факторы производства канатов типа ЛК-РО конструкции 6 36 (1+7+7/7+14)+7 7(1+6) диаметром 45,5 мм по ГОСТ 766980 согласно ТК ММК-МЕТИЗ-К.КН-189-2011 и ТИ ММК-МЕТИЗ-К.КН-

3-2009, оказывающие влияние на их качество, представлены в таблице 1.

Таблица 1

_Технологические параметры производства канатов _

Технологический параметр Предельные значения

1 Шаг свивки каната - Н^, мм 273,0-295,8

2 Диаметр канала плашек - с!™, мм 14,7

3 Скорость свивки - Усв, м/с 30-35

4 Длина преформатора - Ц мм 273,0-295,8

5 Отклонение среднего ролика преформатора - О, мм 80-130

6 Усилие натяжения на каретках: -

- кь Н/мм2 140

- к2, Н/мм2 744-827

- кз, Н/мм2 140

- К4, Н/мм2 776-978

- к1), Н/мм2 588-921

- Кб, Н/мм2 769-1184

- К7, Н/мм2 621-970

— К8, Н/ММ 790-1200

Расчет относительных показателей проводится по одной из формул

* V

(2)

Р,

где Pig - базовое (эталонное) значение /'-го единичного показателя;

Pi - значение 1-го единичного показателя.

Формулы (1) и (2) справедливы при условии отсутствия ограничений в значениях единичных показателей качества. При наличии таких ограничений значения относительных показателей вычисляем с учетом этих ограничений до предельных значений

д_! (3)

(р -р г

V I max I min /

Данный метод расчета обладает рядом преимуществ: простота, наглядность и максимальное значение относительного показателя составляет единицу, что упрощает расчеты комплексного показателя качества.

Для расчета относительных показателей допускается группировка продукции по химическому составу - одной марки стали разных типоразмеров; допускается группировка продукции по механическим свойствам одной марки стали с близкими типоразмерами; объем выборки должен составлять при 3-4 показателях - 50-100 значений, при 5 и более показателях - не менее 10 значений для каждого показателя.

Для определения коэффициентов весомости показателей оценки, а также влияния показателей качества исходной заготовки и технологических факторов производства на образование дефектов канатной проволоки (таблица 2) и канатов (таблица 3) используется метод экспертного опроса. В группу экспертов вошли представители ОАО «Магнитогорский метизно-калибровочный завод «ММК-МЕТИЗ» и ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова».

Таблица 2

Оценка весомости показателей качества катанки и технологических параметров производства канатной проволоки на образование дефектов

канатной проволоки

Показатель Весомость влияния показателя на образование дефекта канатной проволоки - а. Сумма весомостей

закат отклонение от механических свойств обрывность отклонение от геометрических размеров отклонение по микроструктуре о

Показатели качества катанки:

Диаметр с!/ 0,123 0,056 0,081 0,249 0,352 0,139 1

Овальность Д; 0,224 0,050 0,070 0,350 0,183 0,124 1

Временное сопротивление разрыву а„, 0,167 0,252 0,191 0,081 0,136 0,174 1

Относительное сужение уо 0,155 0,176 0,194 0,126 0,158 0,190 1

Относительное удлинение 0,087 0,173 0,214 0,127 0,159 0,240 1

Углеродный эквивалент Сжв 0,155 0,121 0,210 0,129 0,190 0,194 1

Качество поверхности Б 0,172 0,192 0,179 0,158 0,146 0,153 1

Пластинчатый перлит 1-2 балла Бпл 0,309 0,212 0,103 0,132 0,120 0,124 1

Глубина обезуглероженного слоя Дс„ 0,162 0,287 0,106 0,152 0,152 0,141 1

Технологические парамет] ры производства канатной проволоки:

Суммарное обжатие 0,181 0,167 0,242 0,143 0,135 0,132 1

Скорость волочения К, 0,175 0.143 0,159 0,133 0,151 0,240 1

Температура ванны патентиро-валия Тт 0,122 0,177 0,174 0,240 0,145 0,142 1

Скорость прохождения проволоки через ванну УТО 0,152 0,206 0,177 0,141 0,173 0,152 1

Таблица 3

Оценка весомости показателей качества канатной проволоки и

технологических параметров производства канатов на _образование дефектов канатов_

Показатель Весомость влияния показателя на образование дефекта каната - а, Сумма весомостей

отклонение от механических свойств участок без проволоки отклонение от геометрических размеров дефекты свивки поверхностные дефекты

Показатели качества канатной проволоки:

Диаметре^ 0,190 0,102 0,156 0,286 0,265 1

Временное сопротивление разрыву ав2 0,237 0,237 0,155 0,183 0,187 1

Разбег временного сопротивления разрыву Д ае2 0,230 0,230 0,177 0,163 0,199 1

Число скручиваний Скр2 0,230 0,258 0,158 0,158 0,196 1

Число перегибов Г2 0,226 0,260 0,159 0,159 0,197 1

Углеродный эквивалент Сэм 0,197 0,223 0,161 0,150 0,269 1

Технологические параметры производства канатов:

Шаг свивки каната Нсв 0,232 0,213 0,240 0,157 0,157 1

Скорость свивки каната Усд 0,130 0,173 0,227 0,275 0,195 1

Усилие натяжения на каретках к 0,115 0,172 0,253 0,282 0,178 1

Диаметр канала плашек 4м 0,263 0,223 0,134 0,183 0,196 1

Длина преформатора Ь 0,217 0,165 0,252 0,173 0,193 1

Отклонение среднего ролика преформатора О 0,215 0,161 0,234 0,172 0,219 1

В разработанной методике не требуется определять статус единичных показателей. Так как коэффициент вариации составил К/ <0,25, то мнения экспертов о весомости показателей качества считаются согласованными.

Комплексный показатель действенности технологии волочения канатной проволоки и свивки канатов (К) определяется по формуле

К=К2К3, (4)

где К2 - комплексный показатель действенности технологии волочения канатной проволоки; К3 - комплексный показатель действенности технологии свивки стальных канатов.

Свертка составляющих оценки действенности технологии осуществляется по формуле

заготовки ^технологии ^продукции )

где К^отовя, - комплексный показатель качества исходной заготовки; Ктехнологии ' комплексный показатель качества технологии производства продукции; Кпродукцуи - комплексный показатель качества продукции; Кд -показатель дефектности продукции.

Комплексный показатель действенности технологии волочения канатной проволоки

^катанки'^технологии производства проволоки'^канатной проволоки 'Кд2 (6)

Комплексный показатель действенности технологии свивки канатов

Кз—Кканатной проволоки'^технологии производства канатов'^канатов 'Кд 3 (7)

Максимальная оценка комплексного показателя действенности и его составляющих равна единице.

Комплексный показатель качества канатов и канатной проволоки рассчитывается как средневзвешенное геометрическое по формуле

(8)

1=1

где д1 - относительный показатель качества (по геометрическим, физико-механическим свойствам, макро- и микроструктуре, химическому составу, технологическим параметрам и т.д.); /?, - весомость показателей качества продукции и технологических параметров её производства, определяемая экспертным методом, причем

¡-1

где / - количество показателей качества продукции и технологических параметров ее производства.

Показатель дефектности Кд, является характеристикой качества, так как дефекты выявляются на готовой продукции, и характеризует степень достижения показателями исходной заготовки и технологических параметров производства продукции заданных значений с учетом их возможного влияния на полученные дефекты продукции, определяется как средневзвешенное геометрическое по формуле

" В, /Л

->1. (10)

м

где д, - относительный показатель качества исходной заготовки и технологических параметров производства продукции; Д - коэффициент дефектности, учитывающий долю дефектов продукции за определенный период времени и влияние /-го показателя качества на их образование, причем Д —>-0; п - количество показателей качества исходной заготовки и технологических параметров производства продукции.

Коэффициент дефектности Д, отражающий наличие или отсутствие дефектов продукции, рассчитывается следующим образом

(п)

где - доля определенного дефекта продукции, выявленного в цехе за установленный период времени; г - число дефектов продукции; я, - весомость влияния показателя качества на образование у'-го дефекта,

определяемая экспертным методом, причем

£.,-■ <12)

Использование разработанного показателя дефектности в комплексной оценке повышает ее точность за счет учета доли дефектной продукции, которая исключается в известных методиках оценки, а также позволяет выявить показатели качества исходной заготовки и технологические параметры, которые необходимо улучшить для повышения выхода годного.

Третья глава посвящена методике прогнозирования показателей качества канатной проволоки и канатов на основе множественного регрессионного анализа для возможности изменения комплексного показателя действенности технологии.

Для построения взаимосвязей показателей качества канатной проволоки была сформирована выборка, включающая показатели качества канатной катанки, технологические факторы производства проволоки и показатели качества канатной проволоки. С помощью регрессионного анализа по методу включения переменных в программе 8Ш15^са получили уравнения регрессии, содержащие факторы, которые наиболее значимо влияют на показатели качества канатной проволоки (таблица 4).

Таблица 4

Уравнения регрессии для определения показателей качества канатной

Уравнение К1 ^табл. Рр Станд. ош. Погр-ть, %

оа7= 74,61436+0,173944-БПл+0,51606-у/¡+ +1,15969дх+0,887311+35,21454Сжв--0,Ю832 Тт„ 0,91 6,29 97,12 3,769 2,1

Г2=-11,8004+0,1713■ 1//1+0,31508Бп„--42,2125-Сэув+0,0739■ Тто-0,3339-\,--0,1147о„1+0,8162У2 0,77 7,28 17,54 1,672 13,7

Скр2=19,82512+0,89794- У2+ 7,792- Упг -0,11632-у ¡+0,095597-Бп„-0,16558-6 +0,02743-ТГ„ 0,87 6,29 20,58 1,059 3,5

С доверительной вероятностью 95 % статистически значимыми являются все полученные уравнения. Погрешность полученных математических моделей находится в пределах 2,0-13,7 %, поэтому они могут быть использованы для прогнозирования и оценки изменения показателей качества канатной проволоки.

При построении универсальных зависимостей показателей качества канатов от показателей качества свиваемой канатной проволоки и технологических параметров производства канатов целесообразно использовать инвариантные данные.

Исходные данные включают в себя механические свойства свиваемых канатных проволок, технологические параметры производства и механические свойства раскрученных проволок из канатов. Массив данных для статистической обработки был сформирован применительно к канатам типа JIK-PO конструкции 6 36 (1+7+7/7+14)+7 7(1+6) диаметром 45,5 мм по ГОСТ 7669-80. Число наблюдений составило 170. В массив инвариантных данных вошли следующие факторы: сгв2/о„ отношение временного сопротивления разрыву свиваемых канатных проволок к номинальному значению временного сопротивления; 0/Нсв отношение отклонения среднего ролика преформатора к шагу свивки каната; Hc/L отношение шага свивки каната к расстоянию между роликами преформатора; d2/Hce отношение диаметра исходной канатной проволоки к шагу свивки каната; d.Jdm отношение диаметра свиваемой канатной проволоки к диаметру канала плашек; сi2/d3 отношение диаметра свиваемой канатной проволоки к диаметру каната; Сэке углеродный эквивалент; к/ав2 отношение усилия натяжения на каретках к временному сопротивлению разрыву свиваемой канатной проволоки; V/d3 отношение скорости свивки к диаметру каната. Результаты множественного регрессионного анализа представлены в таблице 5.

Таблица 5

Уравнения регрессии для определения показателей качества канатов

Уравнение регрессии R2 F-габл FP Станд. ош. Погр-ть, %

<тв3=9,6+154,03<тв2/<7„+27,75Сзкв-18,510/Нсв 0,93 3,22 106,8 6,745 3,6

Г,=73,67-26,84а,/аи-22,34■ Сэкв--10,58- V/d3-20,36 к/о,2+290,82-d2/Hce 0,77 5,22 15,88 3,259 22,8

Скр3-79,52+15■ V/d3-62,7d2/d3--11,53 С,кв-17,74 0/Нсв-40,17 HJL--18,52d2/d,т 0,83 6,22 19,15 2,862 9

С доверительной вероятностью 95 % статистически значимыми являются все полученные уравнения. Взаимосвязи могут быть использованы для прогнозирования и оценки изменения показателей качества канатов.

Для выбора значений показателей качества исходной заготовки и технологических параметров производства канатной проволоки и канатов разработана программа на основе полученных математических моделей, которая позволяет прогнозировать получение заданных значений показателей качества канатной проволоки и канатов с наименьшей вариацией, что отражается на изменении значения комплексного показателя действенности технологии волочения канатной проволоки и свивки канатов.

В четвертой главе представлены результаты апробации разработанной методики комплексной оценки действенности технологии волочения канатной проволоки (таблица 6) и свивки канатов (таблица 7). Оценка проведена на основе производственных данных по качеству на примере канатов типа ЛК-РО конструкции 6 36 (1 +7+7/7+14)+7 7(1+6) диаметром 45,5 мм по ГОСТ 7669-80 за 2012 год ОАО «Магнитогорский метизно-калибровочный завод «ММК-МЕТИЗ».

Таблица 6

Комплексная оценка действенности технологии волочения канат-

ной проволоки

Показатель q Р D2 К^О К—Кд2' К*

к™,. - - - 1,000 1,000 1,000

- диаметр d, 1 0 0,191 1,000 1,000 1

- овальность Д; 1 0 0,214 1,000 1,000 1

- врем, сопротивление разрыву ав, 1 0 0,158 1,000 1,000 1

- относительное сужение i//i 1 0 0,164 1,000 1,000 1

- относительное удлинение Я; 1 0 0,162 1,000 1,000 1

- углеродный эквивалент Сзкв 1 0 0,136 1,000 1,000 1

- качество поверхности Б 1 0 0,118 1,000 1,000 1

- пласгинч. перлит 1-2 балла БПл 1 0 0,187 1,000 1,000 1

- глубина обезуглерож-го слоя Асо 1 0 0,221 1,000 1,000 1

^технологии производства проволоки: - - 0,985 0,995 0,980

- суммарное обжатие ôE 1 0,192 0,083 1,000 1,000 1

- скорость волочения V2 1 0,157 0,152 1,000 1,000 1

- температура ванны Тт 0,941 0,068 0,184 0,989 0,996 0,985

- скорость прохождения проволоки через ванну Vm 0,978 0,058 0,185 0,996 0,999 0,995

Iг (^-канатной проволоки: - - - - 0,996 -

- диаметр d2 1 0,117 - - 1,000 -

- врем, сопротивление разрыву ае2 1 0,110 - - 1,000 -

- разбег врем. coup, разрыву Дав2 0,954 0,077 - - 0,996 -

- число скручиваний С'кр, 1 0,057 - - 1,000 -

- число перегибов Г2 I 0,065 - - 1,000 -

- углеродный эквивалент С.м„ 1 0,100 - - 1,000 -

Комплексный показатель действенности технологии волочения калатной проволоки К2 0,985 0,991 0,976

Таблица 7

Комплексная оценка действенности технологии свивки канатов

Показатель Ч Р 03 Кдз=ЧПз Кк=ЧР К-Кд3- Кк

I/- ^канатной проволоки: - - - 0,996 1,000 0,996

- диаметр с12 1 0 0,181 1,000 1,000 1

- временное сопротивление разрыву 0«; 1 0 0,121 1,000 1,000 1

- разбег временного сопротивления разрыву Аое2 0,954 0 0,093 0,996 1,000 0,996

- число скручиваний Скр2 1 0 0,133 1,000 1,000 1,000

- число перегибов Г2 1 0 0,135 1,000 1,000 1

- углеродный эквивалент Сже 1 0 0,167 1,000 1,000 1

V ^технологии производства ганатов: - - - 0,978 0,985 0,963

- шаг свивки каната Нсв 0,983 0,085 0,077 0,999 0,999 0,997

- скорость свивки Усв 0,990 0,076 0,101 0,999 0,999 0,998

- усилие натяжения на каретках к 0,948 0,059 0,091 0,995 0,997 0,992

- диаметр канала плашек 1,000 0,050 0,126 1,000 1,000 1,000

- длина преформатора Ь 0,975 0,068 0,120 0,997 0,998 0,995

- отклонение среднего ролика преформатора О 0,884 0,065 0,100 0,988 0,992 0,980

1/" ^■канатов: - - - - 0,997 -

- диаметр каната <13 1 0,085 - - 1,000 -

- диаметр проволоки с12 1 0,074 - - 1,000 -

- суммарное разрывное усилие' всех проволок в канате Р 1 0,101 - - 1,000 -

- временное сопротивление разрыву проволоки 0вз 1 0,078 - - 1,000 -

- разбег временного сопротивления разрыву Лав1 0,953 0,064 - - 0,997 -

- число скручиваний проволоки Скрз 1 0,063 - - 1,000 -

- число перегибов проволоки Г3 1 0,070 - - 1,000 -

- углеродный эквивалент Сжв 1 0,064 - - 1,000 -

Комплексный показатель действенности технологии свивки канатов К3 0,974 0,982 0,956

Комплексный показатель действенности технологии волочения канатной проволоки и свивки канатов (К) за 2012 год по формуле (4) достиг целевого значения не менее 90 %

Л"=ЛуА"5=(0,976)(0,956)=0,933=93,3 %.

Результативность процесса СМК рассматривается как степень реализации запланированной деятельности и достижения запланированных результатов. Однако в стандартах не предлагается определенного механизма оценки результативности.

Существенным отличием предложенной методики оценки результативности процесса СМК от действующей в ОАО «Магнитогорский метизно-калибровочный завод «ММК-МЕТИЗ» является формула расчета результативности процесса СМК, введение дополнительных показателей результативности: комплексного показателя действенности технологии волочения канатной проволоки и свивки канатов, степени выполнения программы по совершенствованию СМК, оценки результатов внутренних аудитов и удовлетворенности потребителей.

В 2012 году в техническом управлении ОАО «Магнитогорский метизно-калибровочный завод «ММК-МЕТИЗ» разработана и введена в действие инструкция И 4 ТУ-01-2012 «Порядок расчета и оценки результативности процесса СМК» применительно к процессу № 7.2 «Мониторинг технологических процессов и их валидация».

Результативность процесса СМК № 7.2 определяется по формуле

Рп+Сдщ+ВА + У (13)

4

где Р7 2 - общая результативность процесса СМК № 7.2, %;

Р/7 - результативность процесса СМК № 7.2 по достижению целей перед процессом, %;

Ссмк - степень выполнения программы по совершенствованию СМК,

%;

ВА - оценка результатов внутренних аудитов, %;

У - удовлетворенность внутренних потребителей процесса, %.

Результативность процесса Рп в целом (за определенный период), с учетом всех целевых показателей Р, определяется по формуле

100%, (14)

п

где Р, - результативность процесса по каждому целевому показателю;

п - количество целевых показателей.

В качестве целевого показателя результативности процесса СМК № 7.2 «Мониторинг технологических процессов и их валидация» в 2012 году введен комплексный показатель действенности технологии волочения канатной проволоки и свивки канатов.

Расчет степени выполнения программы по совершенствованию СМК осуществляется по формуле

Км

Ссш =—^ж100»А

Км ил (15)

где Ссмк ~ степень выполнения программы по совершенствованию СМК, %; Кчф ~ фактическое количество выполненных мероприятий программы по совершенствованию СМК; Км,п - плановое количество мероприятий программы по совершенствованию СМК.

Оценка результатов внутренних аудитов проводится по количеству выявленных несоответствий и количеству выполненных корректирующих действий.

Расчет удовлетворенности внутренних потребителей процесса осуществляется на основании результатов анкетирования потребителей.

Анализ результатов мониторинга (оценки результативности) процесса и решение о необходимости назначения корректирующих или предупреждающих действий принимает владелец процесса.

Таким образом, результативность процесса СМК № 7.2 согласно формуле (13) равна

рп + с смк + ВА + У 100%+45,5%+ 100%+ 96,7%

^ 72 =---=---= 85,6 /о.

4 4

Процесс функционирует нерезультативно, что связано с переносом части запланированных мероприятий в Программу по совершенствованию СМК на 2013 год.

Практическое использование предлагаемой методики позволяет повысить точность оценки результативности процесса СМК.

Заключение

1 Разработана методика комплексной оценки действенности технологии волочения и свивки стальных канатов с учетом показателей качества без их разделения на доминирующие и компенсируемые, коэффициентов и показателей дефектности канатной проволоки и канатов, что позволяет повысить точность оценки.

2 Разработаны коэффициенты дефектности канатной проволоки и канатов, отражающие наличие или отсутствие дефектов продукции. Показатели дефектности канатной проволоки и канатов, характеризующие степень достижения показателями исходной заготовки и технологическими параметрами производства продукции установленных значений с учетом их возможного влияния на полученные дефекты продукции, повышают точность комплексной оценки за счет учета доли дефектной продукции, а также позволяют выявить показатели качества исходной заготовки и технологические параметры, которые необходимо улучшить для повышения выхода годного.

3 Разработана компьютерная программа на основе полученных регрессионных зависимостей по выбору рациональных сочетаний показателей качества катанки и свиваемой канатной проволоки, а также технологических параметров волочения и свивки, обеспечивающая прогнозирование показателей качества канатной проволоки и канатов (свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2013660955 «Разработка технологии производства канатов и канатной проволоки с заданными показателями качества»). Снижение вариации показателей качества канатной проволоки и канатов отражается на изменении значения комплексного показателя действенности технологии волочения канатной проволоки и свивки канатов.

4 Внедрен в техническом управлении ОАО «Магнитогорский метизно-калибровочный завод «ММК-МЕТИЗ» комплексный показатель действенности технологии волочения канатной проволоки и свивки канатов в качестве одного из целевых показателей процесса системы ме-

неджмента качества № 7.2 «Мониторинг технологических процессов и их валидация». В 2012 году он достиг целевого значения и на основе разработанной методики составил 93,3 % за счет соблюдения технологических режимов свивки канатов, патентирования и волочения проволоки, установленных в нормативно-технической документации.

5 Установлено, что для улучшения комплексного показателя действенности технологии волочения канатной проволоки и свивки канатов следует уменьшить разброс временного сопротивления разрыву канатной проволоки, уменьшить вариацию показателей патентирования канатной проволоки и технологических параметров производства канатов, которые оказывают влияние на качество продукции.

6 Усовершенствована методика оценки результативности процесса системы менеджмента качества № 7.2 «Мониторинг технологических процессов и их валидация» с помощью введения дополнительных показателей результативности: комплексного показателя действенности технологии волочения канатной проволоки и свивки канатов, степени выполнения программы по совершенствованию СМК, оценки результатов внутренних аудитов и удовлетворенности потребителей, что повысило точность и объективность оценки.

7 Введена в действие в техническом управлении ОАО «Метизно-калибровочный завод «ММК-МЕТИЗ» инструкция И 4 ТУ-01-2012 «Порядок расчета и оценки результативности процесса СМК» применительно к процессу № 7.2 «Мониторинг технологических процессов и их валидация», на основании которой результативность процесса СМК за 2012 год составила 85,6 % в связи с переносом части запланированных мероприятий в Программу по совершенствованию СМК на 2013 год.

Основное содержание диссертации опубликовано в работах:

1 Бородина E.H., Шубин И.Г., Румянцев М.И. К оценке влияния показателей качества и количества брака на комплексную оценку результативности производства канатов // Актуальные проблемы современной науки, техники и образования: материалы 70-й межрегиональной научно-технической конференции под ред. В.М. Колокольцева. - Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск, гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова, 2012. - Т.1. - С. 280-283.

2 Бородина E.H., Шубин И.Г., Румянцев М.И. Комплексный показатель качества для оценки сквозной технологии производства метизных изделий // Актуальные проблемы современной науки, техники и образования: материалы 71-й межрегиональной научно-технической конференции под ред. В.М. Колокольцева. - Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова, 2013. - Т. 1. - С. - 329 - 335.

3 Управление качеством канатной катанки на стане 170 ОАО «ММК» с использованием множественного регрессионного анализа. И.Г. Шубин, М.И. Румянцев, E.H. Бородина и др. // Актуальные проблемы физического металловедения сталей и сплавов: материалы XXI Ураль-

ской школы металловедов-термистов. - Магнитогорск: МГТУ им. Г.И. Носова, 2012.-С. 271-279.

4 Бородина E.H. ,Шубин И.Г., Румянцев М.И. Управление качеством канатной проволоки и канатов на основе множественного регрессионного анализа // Механика и актуальные проблемы металлургического машиностроения: междунар. сб. науч. тр. под ред. Железкова О.С. -Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск, гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова, 2014.-С.136- 145.

5 Шубин И.Г., Румянцев М.И., Степанова E.H. Анализ изменения физико-механических свойств исходной и свитой в канат проволок // Обработка сплошных и слоистых материалов: межвузовский сборник научных трудов под ред. М.В. Чукина. - Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2010.-Вып. 36. -С. 52-58.

6 Шубин И.Г., Румянцев М.И., Степанова E.H., Воропаев P.C., Юрченко М.Ю. О подходе к оцениванию результативности и стабильности производства грузоподъемных и грузолюдских канатов // Актуальные проблемы современной науки, техники и образования: материалы 68-й межрегиональной научно-технической конференции под ред. К.Н. Вдо-вина. - Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2010. - Т. 1 - С. 40-42.

7 Шубин И.Г., Румянцев М.И., Степанова E.H. Оценка результативности и стабильности производства грузолюдских и грузоподъемных канатов // Заготовительные производства в машиностроении. - 2012. - № 6 - С. 46-48. (рецензируемое издание, рекомендованное ВАК).

8 Степанова E.H., Шубин И.Г., Румянцев М.И. Методика оценки результативности системы менеджмента качества метизного производства // Производство проката. - 2011. - №5. - С. 29-31. (рецензируемое издание, рекомендованное ВАК).

9 Степанова E.H., Шубин И.Г., Румянцев М.И. Совершенствование методики оценки результативности системы менеджмента качества метизного производства // Управление большими системами: материалы VIII Всероссийской школы-семинара молодых ученых под ред. Д.А. Новикова. - Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск, гос. ун-та им. Г.И. Носова, 2011,- С. 346-349.

10 Шубин И.Г., Степанова E.H., Румянцев М.И. К вопросу практического использования методики оценки результативности системы менеджмента качества метизного производства в технологическом цикле изготовления стальных канатов // Производство проката. - 2012. - № 3. -С. 21-24. (рецензируемое издание, рекомендованное ВАК).

11 Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2013660955 «Разработка технологии производства канатов и канатной проволоки с заданными показателями качества». Авторы Шубин И.Г., Бородина E.H., Попов А.О. Правообладатель ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова».

Н-- 5 5 34

Подписано в печать 17.03.2014. Формат 60x84/16. Бумага тип.№ 1.

Плоская печать. Усл.нсч.л.1.0. Тираж 100 экз. Заказ 163.

455000. Магнитогорск, пр. Ленина. 38 Полж-рафичсский участок ГОУ ВПО «МПУ»

2014066558

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Магнитогорский государственный технический университет

им. Г. И. Носова»

На правах рукописи

04201459092 Бородина Екатерина Николаевна

Управление качеством стальных канатов с применением комплексного показателя действенности технологии волочения и свивки

05.02.23 - Стандартизация и управление качеством продукции (металлургия)

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель кандидат технических наук, доцент Шубин Игорь Геннадьевич

Магнитогорск - 2014

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.........................................................................................4

1 МЕТОДЫ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ........................................9

1.1 Методы расчета относительных показателей качества.....................................9

1.2 Методы определения комплексного показателя..............................................16

1.3 Использование множественного регрессионного анализа для прогнозирования показателей качества канатной проволоки и стальных канатов.............................................................................................22

1.4 Методы оценки результативности процессов системы менеджмента качества.............................................................................................23

2 МЕТОДИКА КОМПЛЕКСНОЙ ОЦЕНКИ ДЕЙСТВЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ВОЛОЧЕНИЯ КАНАТНОЙ ПРОВОЛОКИ И СВИВКИ КАНАТОВ................26

2.1 Алгоритм комплексной оценки действенности технологии волочения канатной проволоки и свивки канатов........................................................................26

2.2 Определение показателей качества канатной проволоки и значимых технологических факторов производства...................................................................27

2.3 Определение показателей качества стальных канатов и значимых технологических факторов производства...................................................................35

2.4 Определение метода расчета относительных показателей комплексной оценки действенности технологии волочения канатной проволоки и свивки канатов............................................................................................................................38

2.5 Определение весомости показателей оценки действенности технологии волочения канатной проволоки и свивки стальных канатов....................................39

2.6 Комплексный показатель действенности технологии волочения канатной проволоки и свивки канатов.........................................................................................48

3 МЕТОДИКА ПРОГНОЗИРОВАНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КАНАТНОЙ ПРОВОЛОКИ И КАНАТОВ НА ОСНОВЕ МНОЖЕСТВЕННОГО РЕГРЕССИОННОГО АНАЛИЗА.............................................................52

3.1 Углеродный эквивалент........................................................................................52

3.2 Исследование зависимости показателей качества канатной проволоки от показателей качества катанки и технологических параметров производства канатной проволоки......................................................................................................56

3.3 Исследование зависимости показателей качества канатов от показателей качества свиваемой канатной проволоки и технологических параметров производств канатов......................................................................................................59

3.4 Выбор параметров производства канатов с учетом рациональных сочетаний

показателей качества продукции.................................................................................61

4 КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА ДЕЙСТВЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ВОЛОЧЕНИЯ КАНАТНОЙ ПРОВОЛОКИ И СВИВКИ КАНАТОВ................67

4.1 Расчет комплексного показателя действенности технологии волочения канатной проволоки......................................................................................................67

4.2 Расчет комплексного показателя действенности технологии свивки канатов на примере каната типа ЛК-РО конструкции 6х36(1+7+7/7+14)+7х7(1+6) диаметром 45,5 мм по ГОСТ 7669-80.........................................................................75

4.3 Расчет комплексного показателя действенности технологии волочения канатной проволоки и свивки стальных канатов на примере каната типа Ж-РО конструкции 6x36 (1 +7+7/7+14)+7 х 7( 1 +6) диаметром 45,5 мм по ГОСТ 7669-80................................................................................................................81

4.4 Порядок оценки результативности процесса системы менеджмента качества..........................................................................................................................82

4.5 Оценка результативности процесса системы менеджмента качества...........87

Заключение..........................................................................................92

Библиографический список.....................................................................94

Приложение Документы о результатах диссертационной работы...................107

ВВЕДЕНИЕ

В 2012 году объем производства метизов и в натуральном, и в денежном выражении увеличился на 5 % и превысил уровень 2,5 млн. т., или 85 млрд. руб. Предприятия, входящие в Ассоциацию «Промметиз», поставили на рынок 84 % от всего объема металлоизделий, выпущенных в России. Наибольшую долю в общем объеме экспорта составила проволока - 71,7 % и стальные канаты - 10 %. Объем импорта проволоки не превышает 7 %, канатов - 5 %. В производстве метизов, несмотря на наличие крупных компаний, отсутствует монополизм и развита конкуренция. Любая продукция номенклатурной линейки метизов освоена или осваивается несколькими предприятиями.

Открытое акционерное общество «Магнитогорский метизно-калибровочный завод «ММК-МЕТИЗ», входящий в Группу открытого акционерного общества «Магнитогорский металлургический комбинат», третья по величине метизная компания России, увеличив объемы производства в 2012 году на 7 % стала первой по количеству наименований выпускаемой продукции [1].

Канаты пользуются широким спросом у предприятий угледобывающей, нефтегазовой, металлургической, судостроительной и машиностроительной отраслей, которые предъявляют высокие требования к качеству продукции.

Потребителям необходима продукция, характеристики которой удовлетворяли бы их потребности и ожидания. Поскольку потребности и ожидания потребителей меняются, а организации также испытывают давление, обусловленное конкуренцией и техническим прогрессом, они должны совершенствовать свою продукцию и свои процессы [2].

Для того, чтобы эффективно управлять качеством, необходимо уметь его количественно определять. Оценка качества - первый и основной этап системы управления качеством на предприятии [3]. Совершенствование технологических процессов производства, модернизация оборудования, повышение требований к качеству канатов обуславливает необходимость комплексной оценки действенности (результативности) технологии волочения канатной проволоки и свивки стальных канатов с учетом современных требований.

Анализ возможных подходов к решению задачи комплексной оценки действенности технологии волочения канатной проволоки и свивки стальных канатов показал, что наиболее перспективным и целесообразным является использование теоретического и математического аппарата квалиметрии, который успешно применен для решения некоторых задач комплексной оценки качества продукции.

Однако, несмотря на большое количество теоретических исследований и практических работ, выполненных рядом авторов, в том числе Г.С. Гуном, Г.Ш. Рубиным, Н.Г. Шемшуровой, Е.А. Пудовым и другими в области развития логики оценочных процедур [4-10], вплоть до недавнего времени методы комплексной оценки использовались преимущественно для оценки качества продукции и не находили широкого применения для оценки действенности технологических процессов. В работах этих авторов оценка действенности разных вариантов технологии производства проводилась через оценку качества продукции при изменении технологии.

Впервые методика комплексной количественной оценки действенности технологических процессов производства шаровых пальцев была предложена Д.С. Осиповым [11] для сравнительной оценки альтернативных вариантов сквозных технологических процессов производства шаровых пальцев передней подвески 22259 автомобилей «Додж Рэм».

Методики квалиметрической оценки качества продукции и действенности технологических процессов, разработанные и реализованные в работах Д.С. Оси-пова, A.B. Сабадаша, С.С. Скворцовой используют сходные и аналогичные оценки единичных показателей качества и действенности процессов (определяемые как соотношение оцениваемого свойства и некоторого эталона или базового значения этого свойства), сходную функцию свертки единичных оценок, единые методы ранжирования показателей и определения коэффициентов весомостей отдельных показателей [12]. Общность применяемых подходов в рассмотренных методиках комплексной оценки действенности технологических процессов обуславливает и общие недостатки методик этих авторов:

- требуют определения статуса единичных показателей (доминирующий или компенсируемый);

- используют только показатели годной продукции, не учитывая количество дефектов, что завышает комплексный показатель и снижает точность оценки;

- не учитывают весомость влияния показателей исходной заготовки и технологических параметров производства на образование дефектов продукции.

На ряду с этим можно отметить, что внедрение комплексного показателя действенности технологии волочения канатной проволоки и свивки стальных канатов в качестве показателя результативности процесса системы менеджмента качества № 7.2 «Мониторинг технологических процессов и их валидация» в открытом акционерном обществе «Магнитогорский метизно-калибровочный завод «ММК-МЕТИЗ» позволяет оценить характеристики и тенденции технологии и продукции, включая возможности проведения предупреждающих действий. Однако в стандартах ИСО серии 9000 не предлагается определенного механизма оценки результативности. Поэтому вопросы, связанные с проблемой адекватной и объективной оценки результативности, приобретают вид задачи как теоретической, так и практической значимости [13].

Целью данной работы является совершенствование методики оценки результативности процесса системы менеджмента качества с применением комплексного показателя действенности технологии волочения канатной проволоки и свивки стальных канатов.

Указанная цель реализуется решением следующих задач:

- разработать методику комплексной оценки действенности технологии волочения и свивки стальных канатов с учетом показателя дефектности канатной проволоки и канатов;

- установить взаимосвязи показателей качества канатной проволоки и канатов от показателей качества исходной заготовки и технологических факторов их производства;

- разработать компьютерную программу для выбора параметров показателей качества катанки и свиваемой канатной проволоки, а также технологических фак-

торов волочения канатной проволоки и свивки канатов, обеспечивающую прогнозирование и оценку показателей качества канатной проволоки и канатов;

- усовершенствовать методику оценки результативности процесса системы менеджмента качества с применением комплексного показателя действенности технологии волочения канатной проволоки и свивки канатов.

Научная новизна заключается в следующем:

- разработана методика комплексной оценки действенности технологии волочения канатной проволоки и свивки канатов с учетом показателей дефектности;

- разработаны коэффициенты дефектности канатной проволоки и канатов, отражающие наличие или отсутствие дефектов продукции;

- разработаны показатели дефектности канатной проволоки и канатов, характеризующие степень достижения показателями исходной заготовки и технологическими параметрами производства продукции установленных значений с учетом их возможного влияния на полученные дефекты продукции;

- усовершенствована методика оценки результативности процесса системы менеджмента качества на основе введения дополнительных показателей результативности: комплексного показателя действенности технологии волочения канатной проволоки и свивки канатов, степени выполнения программы по совершенствованию СМК, оценки результатов внутренних аудитов и удовлетворенности потребителей.

Практическую значимость для метизных предприятий представляют следующие результаты диссертационной работы:

- установленная взаимосвязь показателей качества канатной проволоки и канатов от показателей исходной заготовки и технологических факторов их производства;

- компьютерная программа по выбору рациональных сочетаний параметров показателей качества катанки и канатной проволоки, а также технологических параметров волочения и свивки, обеспечивающая прогнозирование свойств канатной проволоки и канатов.

В результате решения поставленных задач разработаны и приняты к использованию в техническом управлении открытого акционерного общества «Магнитогорский метизно-калибровочный завод «ММК-МЕТИЗ»:

- инструкция И 4 ТУ-01-2012 «Порядок расчета и оценки результативности процесса СМК» применительно к процессу № 7.2 «Мониторинг технологических процессов и их валидация»;

- комплексный показатель действенности технологии волочения канатной проволоки и свивки канатов включен в 2012 году в цели перед процессом СМК № 7.2 «Мониторинг технологических процессов и их валидация» в качестве целевого показателя.

Основные положения диссертационной работы изложены и обсуждены на ряде научно-технических конференций: 68-й, 70-й и 71-й Межрегиональных научно-технических конференциях «Актуальные проблемы современной науки, техники и образования» (Магнитогорск, 2010г., 2012г., 2013г.) и VIII Всероссийской школе-конференции молодых ученых «Управление большими системами» (Магнитогорск, 2011 г.).

По теме диссертации опубликовано 10 научных работ, из них три - в рецензируемых научных журналах, определенных Высшей аттестационной комиссией.

1 МЕТОДЫ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ

1.1 Методы расчета относительных показателей качества

Единичные показатели качества образуют существенно разнородную совокупность как по абсолютным значениям, так и по размерностям. Для обеспечения сопоставимости дифференциальных оценок отдельных свойств необходимо использовать относительные величины.

Расчет относительных показателей качества можно проводить по одной из формул

(1-1)

"¡о

(1.2)

I

где Pi6 - базовое (эталонное) значение /-го единичного показателя;

Pi - значение г-го единичного показателя [4].

Более содержательными являются относительные оценки, которые зависят не только от абсолютного значения показателя, но и от величины, характеризующей интервал изменения этого показателя от наименьшего возможного значения до наибольшего [6]

«.-'-А-;1 ■ о-*)

(max (mm

= 1--(р-б ~р)— (1.4)

(р -Р У U }

V (max I min /

Формулу (1.1) используем тогда, когда увеличению абсолютного значения показателя качества соответствует улучшение качества изделий. В иных случаях, когда увеличение абсолютного показателя качества характеризует ухудшение качества продукции, для расчета относительного значения показателя используют формулу (1.2) [14]. При этом предполагается, что формулы (1.1) и (1.2) однозначно эквивалентны. Однако эти формулы не эквиваленты: формула (1.1) отражает линейную зависимость, а формула (1.2) - гиперболическую, что, очевидно, может вызвать искажение значения комплексной оценки [4].

Более того, значения относительных показателей качества, определенные по формулам (1.1) и (1.2), могут изменяться в очень широких пределах. Это в свою очередь предопределяет возможность получения высоких значений комплексных оценок при недопустимо низких значениях других показателей.

Формулы (1.1) и (1.2) справедливы при условии отсутствия ограничений в значениях единичных показателей качества. При наличии таких ограничений значения относительных показателей вычисляют с учетом этих ограничений до предельных значений.

Формула (1.3) или (1.4) более универсальна, так как она применима для трансформации показателей независимо от того, повышает или понижает их рост общую оценку качества. Эта формула учитывает фактический интервал изменений показателей качества. Определение наилучшего значения возможно только при сравнительной оценке, для выбора, например, одного из альтернативных вариантов производства. Применение последнего наиболее оправдано в процессах принятия решений, когда технологические вопросы по альтернативным вариантам производства решены. В технологическом управлении качеством продукции стоит несколько иная задача: определить приемлемые значения показателей и пути их достижения [4].

По результатам расчетов относительных значений показателей технического уровня изделий и их анализа дают следующие оценки:

- уровень качества продукции выше или равен уровню базового образца, если все значения относительных показателей соответственно больше или равны единице;

- уровень качества оцениваемой продукции ниже уровня качества базового образца, если все значения относительных показателей меньше единицы;

- в тех случаях, когда часть относительных показателей больше или равна единице, а другая часть меньше единицы, т.е. когда имеется некоторая неопределен