Исследование современных методов и средств снижения дефектности при производстве разнородной единичной и мелкосерийной продукции

Начало XXI века, характеризующееся процессами глобализации мировой экономики, определяет качество продукции как главный фактор ее конкурентоспособности. Сегодня продукция плохого качества не находит сбыта даже по самой низкой цене. Потребитель во всем мире старается приобрести продукцию высокого качества по умеренным ценам. Поэтому информация о фактическом качестве продукции любым производителем не афишируется. Принято считать, что издержки предприятия от брака продукции – внутреннее дело предприятия, а потребителя, покупающего продукцию, интересует прежде всего ее качество. И с этим трудно не согласиться. Поэтому стимулирование предприятий на снижение издержек производства, т.е. на повышение качества и конкурентоспособности сварочной продукции является важнейшей государственной задачей. Здесь следует отметить, что для предприятий частной собственности соотношение цена – качество является определяющим.

Под управлением качеством подразумевается установление, обеспечение и поддержание необходимого уровня качества продукции при ее разработке, производстве и эксплуатации или потреблении, осуществляемое путем систематического контроля качества и целенаправленного воздействия на условия и факторы, влияющие на качество продукции. Основной задачей системы управления качеством является установление оптимального уровня качества и создание необходимых условий для обеспечения этого уровня на всех этапах сборочно-сварочного производства. Практически все системы управления базируются на статистических методах, направленных на улучшение технических показателей продукции [ 137, 149, 151, 154 – 157, 162 – 166].

Эти системы базируются на вполне определенных показателях и уровнях качества выпускаемой продукции. Общей особенностью предприятий, внедряющих и использующих статистические методы управления, является массовый или серийный выпуск однотипной продукции. Осуществление сложного контроля всех операций и деталей массовой продукции практически невозможно. Статистические методы позволяют делать достаточно точные выводы о генеральной совокупности на основании выборочных измерений на отдельных образцах. С помощью математико-статистических методов на заводах делают оценки параметров совокупности, определяют ее свойства, а также оценивают надежность такой оценки. Следует отметить, что статистические методы управления качеством продукции отрабатывались и внедрялись в течение длительного времени.

Создание и внедрение таких систем в отрасли сборочно-сварочного производства считается крайне затруднительным по целому ряду причин. Во-первых, множество способов и видов сварки, крайняя неоднородность про­дукции сварочных работ, условий, материалов и конструкций при сварке, соз­дающие дополнительные трудности для систематизации продуктов производ­ства. Во-вторых, из-за неоднородности продукции считается невозможным применение уже существующих фундаментальных методов теории управле­ния качеством, успешно применяющихся на производствах с массовым, се­рийным выпуском однородной продукции. В-третьих, проблема морфологи­ческих (объемных) измерений дефектов и определение границ их допустимо­сти, а также классификация дефектов по видам и скоплениям и, как следствие, сложности в выборе количественных показателей качества. В-четвертых, сама оценка уровня качества, а тем более, его оптимизация для конкретного сварочного производства – важная, но трудноразрешимая проблема.

Поэтому в Германии, Канаде, Японии, Норвегии, России, Украине и других странах разрабатываются системы обеспечения качества отдельных производственных факторов, таких как сварочные материалы, сварочное оборудование, обучение и аттестация персонала сборочно-сварочного производства. Однако, как показывает мировой опыт, проблему обеспечения качества сварочных работ и сварных соединений можно решить только в комплексе взаимосвязей производственных факторов, влияющих на качество сварки. Это очень большой комплекс человеческих знаний, воплощённый в современную сварочную науку и технику. Инженер-сварщик должен быть достаточно подготовленным человеком и обладать поистине энциклопедическими знаниями. В современной науке и технике не так много найдётся ещё специальностей, которые требовали бы столь обширных и разносторонних знаний. Например, решая проблему электродуговой сварки, инженер должен выбрать способ сварки, сварочное и вспомогательное оборудование, источник питания, способы управления процессом сварки, сварочные материалы, оптимизировать технологию, выбрать методы контроля качества соединения и спроектировать технологическую оснастку. Значит, он должен хорошо знать электротехнику, электронику, теорию сварочных процессов, металловедение, уметь конструировать и проектировать.

Каким бы видом сварки, пайки или резки не занимался инженер, ему не обойтись без серьёзной подготовки в области производства металлов и сплавов. Он должен хорошо знать свойства сплавов и их поведение при нагреве и охлаждении, при различных видах нагрузки, при работе в агрессивных средах и т. д.

Конечной целью деятельности инженера является сварная конструкция. Поэтому специалист должен уметь рассчитать её. Здесь ему не обойтись без знаний по высшей математике, сопротивлению материалов, теории тепловых расчётов. Процессы, протекающие при сварке сложны и многообразны. И без привлечения теории моделирования, информационных технологий и современной компьютерной техники проблему бездефектного изготовления сварных соединений решить невозможно [9, 10, 11, 114, 115, 217].

Работоспособность сварных соединений зависит напрямую от качества их изготовления. Так как получить абсолютно бездефектную продукцию в настоящее время и в обозримом будущем практически невозможно, то необходимо установить нормы допустимых дефектов или браковки.

Установление в технических документах более жестких норм допустимой дефектности повышает работоспособность сварных соединений. При обосновании норм дефектности для сварных соединений, работающих под нагрузкой, необходимо определить их влияние на механические свойства сварного соединения. Основным механическим свойством является прочность при статических и переменных нагрузках. Нормы допустимой дефектности устанавливают по результатам механических испытаний, анализа изломов (фрактография) и металлографии сварных соединений. В результате исследований устанавливается корреляционная связь между геометрическими характеристиками дефекта и прочностью соединения [44, 87, 111, 187].

Качество продукции формируется на этапах её проектирования и изготовления и поддерживается на этапе эксплуатации. На каждом этапе на качество влияют определенные факторы и условия.

Управление качеством продукции – это постоянный, планомерный, целенаправленный процесс воздействия на факторы и условия, обеспечивающий создание продукции оптимального качества и его поддержание при использовании продукции.

Под условиями обеспечения качества продукции понимаются производственные обстоятельства, обстановка, среда, в которых действуют факторы обеспечения качества продукции.

Рассмотрим основные факторы, определяющие качество продукции на разных этапах её жизненного цикла.

На этапе проектно-конструкторских разработок основными факторами, обеспечивающими качество изделий, являются:

− глубокая предпроектная проработка изделия с учетом отечественных и зарубежных патентов;

− технико-экономическое обоснование конструкции и эксплуатационных характеристик изделия;

− бездефектное проектирование;

− широкое применение типовых схем, максимальное использование унифицированных, стандартизованных деталей, узлов, агрегатов;

− включение в изделие встроенных систем контроля, в том числе автоматического;

− включение в конструкцию изделия дублирующих жизненно важных для него систем;

− проведение лабораторных испытаний в усложненных условиях;

− проверка и уточнение НТД по результатам отработки опытной партии и данных эксплуатации.

На этапе производства продукции факторы, влияющие на её качество, можно разделить на технические, организационные, информационные, cоциальные, экономические.

К техническим факторам относятся:

− качество предметов труда: сырья, материалов, покупных комплектующих изделий, документации и пр. Обеспечение качества здесь может быть достигнуто за счет повышения эффективности входного контроля сырья, материалов, полуфабрикатов и комплектующих изделий;

− качество средств труда: оборудования, аппаратуры, технологического оснащения, инструмента, cредств измерений, средств автоматизации труда и пр. Основными путями реализации этого фактора являются техническое перевооружение и реконструкция производства, комплексная механизация и автоматизация производственных процессов, использование высокоточного оборудования;

− качество технологических процессов. Усиление действия этого фактора может быть обеспечено путем разработки пооперационных технологий, типизации технологических процессов, внедрения прогрессивных технологий, активного контроля качества в процессе производства.

К организационным факторам относятся:

− организация производства: специализация, производственная структура, организация оперативно-производственного планирования. Повышение качества продукции за счет этого фактора может быть достигнуто путем внедрения эффективных форм внутризаводской специализации: предметной, подетальной; организации поточного производства (конвейерных и поточных линий); разработки цикловых и оперативных графиков производства, обеспечивающих ритмичную работу предприятия и т.п.;

− организация труда: рациональное разделение и кооперация труда, рациональная организация рабочих мест и их обслуживания, рациональный режим труда и отдыха, распространение передовых приемов и методов труда и пр.;

− организация управления: рациональная структура управления, рационализация документооборота, рациональная технология взаимодействия подразделений, автоматизация управления производством.

Информационными факторами являются:

− регистрация данных о качестве, их идентификация, хранение;

− автоматизация сбора и обработки информации о качестве;

– моделирование и анализ технологических процессов формирования качества на основе математической статистики и теории вероятностей;

− обеспечение оперативной информацией о качестве продукции руководителей и специалистов.

Особенно важным фактором является обеспечение оперативности информации о качестве изготавливаемой продукции. Оперативность информации является непременным условием своевременности принятия управленческих решений по обеспечению качества продукции. Требуемая оперативность информации обеспечивается созданием и функционированием автоматизированных систем управления качеством продукции на базе использования вычислительной техники.

Социальные факторы включают:

− профессиональную структуру кадров;

− повышение квалификации кадров;

− аттестацию кадров;

− мотивацию персонала;

− социально-бытовое обслуживание работников и пр.

К экономическим факторам относятся:

− финансирование работ по обеспечению и повышению качества продукции;

− материальная ответственность работников за изготовление недоброкачественной продукции;

− материальное стимулирование персонала за создание и выпуск продукции высокого качества;

− учет, анализ и регулирование затрат на обеспечение качества продукции и пр.

На этапе эксплуатации основными факторами, влияющими на поддержание качества и надежности технических устройств, являются:

− использование устройств по прямому назначению с соблюдением режимов, предусмотренных технической документацией;

− улучшение обслуживания и проведение регламентных работ в предусмотренные сроки;

− повышение качества текущего, планово-предупредительного и капитального ремонтов.

Решающее воздействие на качество продукции на всех трёх рассматриваемых этапах жизненного цикла технических устройств оказывают и такие факторы, как улучшение трудовой и технологической дисциплины, развитие личной инициативы и творческого отношения к труду каждого работника, постоянный рост профессионального уровня работников, применение эффективной системы морального и материального поощрения.

Рассмотрим условия обеспечения качества продукции.

По отношению к месту обеспечения качества продукции условия делятся на внутренние и внешние.

К внутренним условиям относятся:

− характер производственного процесса, его интенсивность, ритмичность, продолжительность;

− уровень оснащённости и обслуживания рабочих мест;

− экологическое состояние производственных помещений;

− интерьер и производственный дизайн;

− состояние безопасности труда;

− состояние трудовой и технологической дисциплины;

− морально-психологический климат и взаимоотношения в коллективе, характер разрешения конфликтных ситуаций;

− характер материального и морального стимулирования за качество.

К внешним условиям относятся:

– научно-техническое развитие страны;

– экологическое состояние окружающей среды;

– действующий хозяйственный механизм;

– организация управления на предприятии;

– экономическое состояние предприятия;

– принципы ценообразования;

– законодательная и правовая среда;

– общее социально-материальное состояние работающих.

Условия обеспечения качества продукции в ряде случаев оказывают решающее воздействие на те силы, которые непосредственно изменяют свойства продукции. Они могут благоприятствовать полному проявлению возможностей факторов или в различной степени сдерживать их, тормозить проявление их возможностей (например, изменение приоритета премирования – за качественные или количественные показатели и др.).

Обеспечение наиболее гармоничного сочетания факторов и условий – одна из важнейших и сложных задач обеспечения качества, управления качеством продукции.

Рассмотренные факторы и условия позволяют сформулировать основные направления повышения качества продукции:

− создание технологичных конструкций устройств;

− совершенствование технологических процессов изготовления;

− повышение уровня унификации изделий;

− повышение технического уровня производства, комплексная механизация и автоматизация производственных процессов (основных и вспомогательных);

− ритмичная работа всех подразделений предприятия;

− разработка и применение прогрессивных методов учета, контроля и анализа качества продукции;

− безусловное соблюдение технологической, производственной и исполнительской дисциплины;

− выполнение требований стандартов;

− внедрение прогрессивной организации труда и повышение культуры производства;

− развитие и стимулирование творческой активности работников, их заинтересованности в повышении качества продукции и др.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: