Методы менеджмента качества
.pdfП.С. Серенков
Ю.Б. Спесивцева
Методы менеджмента качества Проектирование норм точности
Допущено Министерством образования Республики Беларусь в качестве учебного пособия для студентов высшихучебных заведений
по машиностроительным и приборостроительным специальностям
Минск «ИВЦ Минфина» 2009
УДК 621.71ЭтввтО05.6(О75.8) ББК'34.5"-?я73‘
С 32
Р ец ен зен ты :
кафедра «Основы научных исследований и проектирования» Белорус ского государственногоаграрноготехническогоуниверситета (зав. кафед рой кандидат технических наук, доцент В. Б. Ловкие);
начальникотделения методов компьютерного проектирования автомо бильной техники Объединенного института машиностроения НАН Бела руси доктор технических наук, профессор В. Б. Алъгин
Серенков, П. С.
С 32 Методы менеджмента качества. Проектирование норм точности: учеб. пособиедля студентов высшихучебных заведений/ П. С. Серен ков, Ю. Б. Спесивцева. —Минск: ИВЦ Минфина, 2009. —336 с.
ISBN 978-985-6921-26-4.
Учебное пособие является продолжением научно-методической серии книг «Методы менеджмента качества». В нем изложены теоретические основы, принципы, подходы и методы проектирования норм точности из делий механического типа, известного как «задача проектирования полей допусков» (Tolerance Design). Предложена методика «сквозного» проек тирования норм точности изделия, которая реализует известный систем ный подход Quality Function Deployment (QFD) —«структурирование функции качества» и представлена как алгоритм, включающий полный цикл проектирования норм точности: оттребований техническогозадания к изделию до требований к параметрам сборочных единиц и деталей.
Методика проектирования норм точности построена на комплексном модульном подходе, позволяющем разумно ограничить выбор и примене ние методов и средств проектирования.
Предназначенодля студентов техническихспециальностей, окажет по мощь в выполнении курсовых и дипломных проектов конструкторского плана, атакже будет полезноинженерам (конструкторам, технологам, мет рологам, инженерам по качеству).
|
УДК 621.713.08:005.6(075.8) |
|
ББК 34.5-7я73 |
ISBN 978-985-6921-26-4 |
© Серенков П. С., |
|
Спесивцева Ю. Б., 2009 |
|
© Оформление. |
|
УП «ИВЦ Минфина», 2009 |
ПРЕДИСЛОВИЕ
Темпы технического прогресса в области приборостроения и маши ностроения предъявляют все новые, более жесткие требования к пока зателям качества выпускаемых промышленностью изделий самого разнообразного назначения (машин, приборов, приспособлений, а так же их отдельных узлов).
Современный подход к менеджменту качества предполагает ком плексное решение задач планирования, обеспечения, управления и улуч шения качества продукции. «Дефекты дешевле предотвратить, чем по том исправлять» — основной принцип разработки современных систем менеджмента качества.
Известно, что в основном уровень качества формируется именно на начальных (допроизводственных) этапах жизненного цикла продук ции. В частности, показатели качества изделий или их структурных компонентов в виде комплекса требований определяются на стадии разработки техническогозадания на проектирование. Проектирование общепризнанно является ключевым этапом жизненного цикла изде лия в формировании заданного уровня его качества и конкурентоспо собности. Одним из основных инструментов проектирования являют ся расчетные методы. Проектировочные расчеты служат основой для обеспечения заданных в техническом задании показателей качества, оптимизации принятых конструктивных решений по критерию эф фективности.
В учебном пособии рассмотрены теоретические основы, принципы
иметоды проектирования норм точности изделий механического типа.
Под нормой точности показателя качества изделия или его струк
турного компонента понимают допустимый диапазон рассеяния его значений, который представлен в виде поля допуска (стандартного или нестандартного) и отражен в технической документации.
Проектирование норм точности — это процесс организации и прове дения проектировочных расчетов, в результате которых заданное поле допуска каждого из параметров, определяющих работоспособность из делия, распределяется между параметрами его структурных компонен тов в виде частных полей допусков или норм точности. В этом смысле
4 |
Предисловие |
предлагаемый подход является альтернативой таких методов назначе ния норм точности, как методы аналогов и прецедентов.
Задача учебного пособия — вооружить инженера (конструктора, тех нолога, метролога, инженера по качеству) формализованной процеду рой (методикой) решения сложной технической задачи — «сквозного» проектирования норм точности в рамках всего изделия, известной как «задача проектирования полей допусков» (Tolerance Design).
Предполагается, что читатели учебного пособия (студенты, инжене ры) владеют знаниями в области таких дисциплин, как «Высшая мате матика», «Теоретическая механика», «Прикладная механика», «Мате риаловедение», «Детали машин», «Детали приборов», «Метрология», «Стандартизация норм точности», имеют достаточное представление об устройстве и методах расчетов изделий машиностроения и приборо строения.
Воснову учебного пособия положены научно-методические нара ботки В. В. Кулагина, П. Ф. Дунаева, О. П. Леликова. Использованы также материалы работ Н. А. Бородачева, Н. Г. Бруевича, Н. А. Калаш никова, М. М. Кемпинского, И. А. Грейма.
Основная трудность при изложении основ проектирования норм точности изделий механического типа заключается в чрезвычайно большом разнообразии вариантов конструктивных решений, техно логических методов, приемов, применяемых конструкционных мате риалов. Однако при всем разнообразии изделия самого различного назначения обладают некоторыми общими признаками, что открыва ет возможность разработки общей обоснованной методики проекти рования.
Всоответствии с этим в данном пособии при изложении материала используется системный подход, в основу которого положены:
♦ с одной стороны, три основные задачи системного анализа: найти, что влияет, определить, как влияет, комплексировать и найти опти мальное решение;
♦ с другой стороны, взаимосвязанные классификации, позволяю щие систематизировать задачи проектирования в части понятий, прин ципов и методов их решения и в конечном счете сформировать необхо димый уровень качества объекта.
Практическое значение имеерприведенная в учебном пособии и ме тодика «сквозного» проектирования норм точности изделия, которая реализует известный системный подход Quality Function Deployment (QFD) — «структурирование функции качества» и представляет собой итерационный алгоритм, включающий полный цикл проектирования
предисловие |
5 |
норм точности: от требований технического задания к изделию до тре бований к параметрам сборочных единиц и деталей.
Методика построена на комплексном модульном подходе, позволяю щем разумно ограничить выбор и применение методов и средств про ектирования.
Предлагаемая методика адаптирована как для решения реальных практических задач промышленных предприятий, так и для выполне ния курсовых и дипломных проектов конструкторского плана в части обоснования расчетным путем соответствия технических характерис тик проектируемого изделия нормам точности, зафиксированным в тех ническом задании.
Авторы учебного пособия выражают благодарность за помощь в его создании Л. Ч. Рутковской, И. А. Василевскому, А. А. Миновой, С В. Турло, Д. А. Ямной.
ГЛАВА 1
СОВРЕМЕННЫЕТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ ТЕОРИИ И МЕТОДОВ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ
В последнее время в условиях концентрации производства, обострения конкурентной борьбы в центре внимания находятся вопросы, связанные с поиском оптимальных методов обеспечения высокого качества продук ции —этого важнейшего направления интенсивного развития экономики, источника экономического роста и эффективности производства.
Основы научного управления качеством были заложены в начале XX в. в США Ф. Тейлором. Его система контроля качества включала два фундаментальных момента:
♦задание требований, в том числе в виде допусков на соответству ющие показатели изделия;
♦контроль за их соблюдением и соответствующие санкции при не выполнении требований.
Понятие «норма качества» и связанные с ним понятия «допуск» и «де фект» стали неотъемлемыми понятийными атрибутами системы кон троля качества в условиях серийного и массового производства. Ис пользование данной концепции предполагало, что качество изделия можно обеспечить путем оценки произведенного товара на соответ ствие заданным стандартам. Организационной основой системы кон троля качества являлись службы контроля качества продукции. Кон троль конечной продукции — основной инструмент управления качеством в рамках системы Ф. Тейлора.
Система контроля качества Ф. Тейлора привела к неизбежному раз витию статистических методов анализа и управления, которые измени ли акценты в выборе целей менеджмента качества: от ноказателей ка чества конечной продукции к показателям качества производственных процессов, что нашло отражение в так называемых системах SQC (Statistic Quality Control) В. Шухарта, Г. Доджа, В. Роминга. Цель «по пасть в поле допуска» заменяется на две новые:
ГЛАВА 1. Современныетенденции развития теории.. |
7 |
♦ обеспечить стабильность (устойчивость) производственных про цессов;
♦ непрерывно уменьшать вариации характеристик процессов.
В середине 60-х гг. XX в. специалисты в области менеджмента качест ва приходят к идее безусловности комплексного подхода. Именно на этом этапе начинают формироваться документированные внутрифир менные комплексные системы менеджмента качества (СМК), исполь зующие в различных сочетаниях все лучшие наработки предыдущих этапов развития менеджмента качества.
Наиболее характерной формой реализации комплексного подхода к менеджменту качества в американских компаниях являлись произ водственные системы типа TQC (Total Quality Control), автором кон цепции которых являлся А. Фейгенбаум. Японская версия комплекс ного подхода была реализована в виде стратегии «всеобщего управления качеством в масштабе компании» — CWQC (Company - Wide Quality Control), главным идеологом которой стал К. Исикава (рис. 1.1). В рам ках CWQC имели место два дополняющих друг друга направления: 1) ON-Line Quality Control; 2) Off-Line Quality Control.
ON-Line Quality Control — непосредственное управление производ ственными процессами главным образом за счет тотального примене ния статистических методов управления качеством.
Off-Line Quality Control или менеджмент качества имеет место на всех стадиях жизненного цикла продукции, в том числе допроизводственных. Фактически Off-Line Quality Control включает все основные фазы менеджмента качества: планирование, обеспечение, управление и улучшение качества будущей продукции. CWQC как концепция пол ноценной СМК включала комплекс последовательных модулей (под ходов, методик, технологий), ориентированных на потребителя, затра ты, гуманистическое отношение к персоналу, общество, систему.
Современная трактовка понятия качества, закрепленная междуна родными стандартами ИСО серии 9000 версии 2005 г., звучит так: «...ка чество — это степень, с которой совокупность собственных характерис тик объекта выполняет установленные и предполагаемые требования потребителя». Таким образом, в последнее время во главу угла ставится не просто достижение и поддержание определенного производителем уровня качества, пусть и достаточно высокого, а прежде всего удовле творенность потребителя. Сформулированная Европейской организа цией по качеству (ЕОК) Концепция управления предприятием на осно ве политики в области качества данный подход определяет как основу стратегии успешной деятельности и процветания организации в совре менных условиях. Стратегия базируется прежде всего на качестве
8 |
ГЛАВА 1. Современные тенденции развития теории.. |
Рис. 1.1. Комплексный подход к управлению качеством
в масштабе компании (CWQC)
продукции или услуг, которые организация способна предложить своим потребителям за более низкую, чем у конкурентов, цену. Поиск новых методов и подходов реализации этой стратегии сформировал филосо фию менеджмента качества TQM (Total Quality Management), которую сегодня называют менеджментом качества четвертого поколения, фун даментом современной концепции устойчивого развития. TQM — об щий организационный подход, направленный на удовлетворение нужд
ГЛАВА 1. Современные тенденции развития теории. |
9 |
потребителей и их ожиданий благодаря вовлечению всего руководства и персонала организации в процесс использования всех возможных ме тодов и средств для постоянного улучшения организационных процес сов, а также качества продукции.
Несмотря на усиление «гуманистической» составляющей (форми рование корпоративной культуры организации, мотивация персонала
ит. п.), TQM продолжает оставаться прагматичным подходом к веде нию бизнеса и рассматривает как основу дальнейшее развитие «инже нерных» направлений менеджмента качества, в рамках которых упор делается на наукоемкие технологии обеспечения качества продукции через качество продукции и процессов.
Сегодня успешная реализация принципов TQM невозможна без применения таких корпоративных технологий менеджмента, как управ ление проектами РМ, логистики, методологий MRP, CRP, Just-In-Time (вовремя заказать), KANBAN (вовремя произвести), MRPII, ERP, TPM — Total Productive Maintenance (Система эксплуатации и обслу живания оборудования), 5S — Separate, Sort, Sweep, Standardize, Sustain (удаление ненужного, сортировка, уборка, стандартизация правил, под держка, закрепление), TPM 3 (TPM + 5S), BPR — реинжиниринг биз нес-процессов, бюджетирование, КМ — менеджмент знаний, «6а» — стратегия шести сигм, BSC — сбалансированная система показателей, Lean Manufacturing — бережливое производство и т. д.
Особое место среди существующих информационных технологий ме неджмента качества занимает методология планирования, разработки,
итехнической подготовки производства изделия, получившая название QFD (Quality Function Deployment) — развертывание или структуриро вание функции качества. QFD обеспечивает выполнение требований потребителя путем «сквозного проектирования» взаимосвязанных пока зателей эффективности всех этапов жизненного цикла: маркетинга, раз
работки и проектирования, закупок, производства, контроля, поставки, монтажа и обслуживания. По своей сути QFD и есть методология разра ботки подробнейшего бизнес-плана по организации и производству про дукции, полностью удовлетворяющей требованиям заказчика.
Следует отметить тот факт, что известны техники, методы, подходы планирования и организации производства, подпадающие под опреде ление QFD, например логистика, сетевое планирование, проектирова ние норм точности и др.
Идеология QFD обосновывает связь качества изделия и стадий его жизненного цикла. Деятельность предприятия рассматривается как циклический непрерывный процесс, каждый цикл которого состоит из сети взаимосвязанных и взаимозависимых подпроцессов. Менеджмент