Naberezhnye chelny, Russian Federation
employee
Moscow, Moscow, Russian Federation
GRNTI 55.01 Общие вопросы машиностроения
GRNTI 55.13 Технология машиностроения
GRNTI 55.03 Машиноведение и детали машин
GRNTI 55.09 Машиностроительные материалы
GRNTI 55.15 Литейное производство
GRNTI 55.16 Кузнечно-штамповочное производство
GRNTI 55.18 Сборочное производство
GRNTI 55.19 Резание материалов
GRNTI 55.20 Электрофизикохимическая обработка
GRNTI 55.21 Термическая и упрочняющая обработка
GRNTI 55.22 Отделка поверхностей и нанесение покрытий
GRNTI 55.23 Производство изделий из порошковых материалов
GRNTI 55.24 Производство неметаллических изделий
GRNTI 55.29 Станкостроение
GRNTI 55.30 Робототехника
GRNTI 55.31 Инструментальное производство
GRNTI 55.33 Горное машиностроение
GRNTI 55.35 Металлургическое машиностроение
GRNTI 55.37 Турбостроение
GRNTI 55.42 Двигателестроение
GRNTI 55.43 Автомобилестроение
GRNTI 55.45 Судостроение
GRNTI 55.47 Авиастроение
GRNTI 55.51 Подъемно-транспортное машиностроение
GRNTI 55.53 Строительное и дорожное машиностроение
GRNTI 55.55 Коммунальное машиностроение
GRNTI 55.57 Тракторное и сельскохозяйственное машиностроение
GRNTI 55.69 Прочие отрасли машиностроения
GRNTI 73.01 Общие вопросы транспорта
GRNTI 73.29 Железнодорожный транспорт
GRNTI 73.31 Автомобильный транспорт
GRNTI 73.39 Трубопроводный транспорт
GRNTI 73.41 Промышленный транспорт
GRNTI 55.41 Локомотивостроение и вагоностроение
GRNTI 20.01 Общие вопросы информатики
GRNTI 20.15 Организация информационной деятельности
GRNTI 20.17 Документальные источники информации
GRNTI 20.19 Аналитико-синтетическая переработка документальных источников информации
A basic information carrier in the course of many decades is a package of technological documentation allowing the support of the product correspondence to the requirements specified. For quality continuous improvement it is offered to consider a life term of each machine part as a continuous flow of technologies. A hierarchical structure of technologies (technological routes and operations) is substantiated. As a result a possibility arises to adjust tracing the information on parts quality during their manufacturing and assemblage, in motor car application and also at preparation for utilization.
machinery, life, technology, hierarchical structure
Введение
На протяжении последних 20 лет российские предприятия вынуждены внедрять и сертифицировать ряд систем менеджмента (качества, экологичности, персонала и т.д.). Общим для этих систем сегодня является прямое или косвенное требование управлять жизненным циклом тех или иных объектов [1; 2]. Однако однозначного общего определения его содержания пока что нет.
Сегодня налицо два мощных фактора, побуждающих на деле переходить к управлению полным жизненным циклом любой продукции, используемой для удовлетворения потребностей человека:
1. Рост технологического могущества человека, позволяющий перерабатывать колоссальные объемы природных ресурсов и губить природную среду.
2. Грядущая цифровизация производственной деятельности. При передаче выполнения полного комплекса процессов производственной деятельности автоматическим устройствам недопустимо даже малейшее на первый взгляд упущение или ошибка в определении требований к продукции и процессам.
Это обстоятельство делает весьма актуальным положение профессора Генити Тагути «Качество продукции определяется количеством вреда, который она наносит за весь срок своего существования».
Существующее информационное сопровождение для управления
Каждое средство удовлетворения потребностей человека должно обладать необходимым качеством. Для этого должен быть выбран комплекс адекватных характеристик, назначены требования к их значениям и обеспечено выполнение этих требований. Чтобы обеспечить их, нужны процессы изготовления или эксплуатации и управление этими процессами. Первоначальная информация для управления - это модели процессов, содержащие адекватные характеристики и требования к ним. Рассмотрим, каким образом возможно сформировать единое информационное сопровождение различных технологий, на примере ответственной детали автомобиля - зубчатого колеса.
В нашей стране описание процессов изготовления деталей осуществляется в формах стандартной технологической документации (рисунок).
Рис. Плюсы и минусы информации комплекта стандартизованной технологической документации
отечественных производителей [2]
К её достоинствам следует отнести структурирование содержания технологий по иерархическим уровням: технологические маршруты - операции - установы - обработка в станочных позициях - переходы - рабочие ходы. В автомобилестроении на каждый технологический маршрут формируется комплект технологической документации. В нем обозначен обобщающий документ - маршрутная карта, присутствует набор технологических карт для всех производственных операций, операционные карты контроля, а также сводная ведомость оснастки. В комплекте содержится исчерпывающая информация для обеспечения соответствия качества, а также для нормирования расхода ресурсов (рисунок). Наличие этой документации является абсолютно необходимым при получении заказов на продукцию. Поэтому именно отечественную технологическую документацию целесообразно взять за основу процессов жизненного цикла.
Однако формы этих документов являются выражением давно отжившей системы Тейлора. Сегодня, когда требуется регулировать значения отклонений характеристик качества, добиваться улучшения качества деталей, становится очевидным ряд недостатков в их содержании [2; 3]:
1. Комплект документации охватывает только один отдельно взятый технологический маршрут производства. Не факт, что по содержанию два смежных маршрута, разработанных в разных технологических бюро, состыкованы между собой.
2. Зачастую специалисты-технологи пренебрегают изложением в технологических документах характеристики операций транспортировки и хранения деталей, где можно потерять уже достигнутые показатели качества продукта.
3. Практически повсеместно в содержании технологических карт остается достаточно много ошибок и упущений.
4. В комплекте не предусмотрено наличие информации о факторах, влияющих на отклонения характеристик качества, а значит, невозможно оперативно планировать необходимые корректирующие действия.
Предложения по совершенствованию информации для управления
Возможность улучшить прослеживание качества по ходу производства заложена в [4]. Предусмотрена карта потока процессов, она содержит информацию о факторах влияния на величину наиболее важных (ключевых) характеристик качества. Однако само понятие операции не определено, так что в производстве изделий, содержащих хотя бы несколько маршрутов, карта становится громоздкой. Отсюда следует, что формирование модели жизненного цикла элементов продукции машиностроения является насущной задачей.
Отметим, что все требования к детали формируются в проектных процедурах, которые не входят в жизненный цикл детали.
Жизненный цикл зубчатого колеса как металлического твердого тела представляет собой непрерывную последовательность следующих этапов:
1. Извлечение приемлемого исходного сырья (добыча железной, марганцевой, никелевой и других руд).
2. Изготовление элементов материала детали (получение ферроникеля, феррохрома, железных окатышей и др.).
3. Изготовление материала детали (в данном примере - в виде проката) по технологиям металлургического производства.
4. Изготовление детали с заданным качеством.
5. Включение детали с заданной точностью в состав узла, агрегата, готового изделия.
6. Применение детали по её назначению в составе изделия.
7. Подготовка к утилизации материала выработавшей ресурс детали - вторичному применению.
На каждом из этапов деталь (будущая, работающая или снятая с эксплуатации) выступает в разном качестве. Она приносит пользу только в ходе её применения, но на любом этапе технологии могут наносить вред.
Содержание каждого этапа представляется как непрерывный поток технологий [2]. Чтобы можно было увидеть и проанализировать простейшие их составляющие, модель потока технологий должна иметь иерархическую структуру. Элементами верхнего уровня будем считать технологические маршруты. На этапе предусмотрены четыре вида маршрутов. Особенностью этапа применения является то, что маршруты каждого вида многократно повторяются, причем реализуются в разных условиях использования изделия. Примеры на этапах изготовления и применения детали по назначению представлены в табл. 1, 2.
Структурные элементы маршрута - технологические операции. В пределах маршрута их поток также состоит из четырех видов. Структура самих операций наиболее подробно проработана для технологий формообразования на станках (установы - обработка в станочных позициях - переходы - рабочие ходы). В каждом переходе операций обрабатываемый полуфабрикат взаимодействует с соответствующими модулями технологической системы.
Предложенный подход невозможно реализовать без использования общего определения понятия «технология». Напрашивается следующая редакция: «Технология - непрерывный поток структурно организованных управляемых процессов изготовления, перемещения, хранения и применения по назначению изделия, обеспечивающий его требуемое качество на каком-либо из этапов жизненного цикла при заданных ограничениях со стороны производственной системы».
Таблица 1
Пример типовых технологических маршрутов
(этап жизненного цикла «Изготовление детали»)
|
Номер маршрута по потоку |
Наименование маршрута |
Виды технологических маршрутов |
Производ-ственная система |
|||
|
Произ-вод. |
Транс- порт. |
Хране- ние |
Конт- роль |
|||
|
1 |
Получение исходной заготовки |
* |
|
|
|
Загот. уч-к |
|
2 |
Доставка в составе партии на линию штамповки |
|
* |
|
|
Трансп. цех |
|
3 |
Формообразование поковки |
* |
|
|
|
Цех штамповки |
|
4 |
Доставка в составе партии на отжиг |
|
* |
|
|
Трансп. цех |
|
5 |
Отжиг поковки |
* |
|
|
|
Термический участок |
|
|
Контроль партии |
|
|
|
* |
ОТК |
|
6 |
Доставка на участок мехобработки |
|
* |
|
|
Трансп. цех |
|
7 |
Предв. формообразование полуфабриката детали |
* |
|
|
|
Механический участок |
|
8 |
Доставка на термический участок |
|
* |
|
|
Трансп. цех |
|
9 |
Химико-термическая обработка в составе партии |
* |
|
|
|
Термический участок |
|
10 |
Доставка на финишное формообразование |
|
* |
|
|
Трансп. цех |
|
11 |
Финишное формообразование детали |
* |
|
|
|
Участок шлифования |
|
12 |
Приемочный контроль партии |
|
|
|
* |
ОТК |
|
13 |
Доставка на сборку в составе партии |
|
* |
|
|
Трансп. цех |
Таблица 2
Перечень типовых технологических маршрутов
(этап жизненного цикла «Применение по назначению»)
|
Номер маршрута по потоку |
Наименование маршрута |
Виды технологических маршрутов |
Производ-ственная система |
|||
|
Произ-вод. |
Транс- порт. |
Хране- ние |
Конт- роль |
|||
|
1 |
Хранение в составе изделия на стоянке |
|
|
* |
|
Транспортная компания |
|
2 |
Функционирование в течение порожнего рейса изделия |
* |
|
|
|
Транспортная компания |
|
. . . |
|
|
|
|
|
|
|
n |
Функционирование в течение рейса доставки груза |
* |
|
|
|
Транспортная компания |
|
(n+l) |
Диагностирование в составе агрегата изделия |
|
|
|
* |
Сервисный центр |
|
. . . |
|
|
|
|
|
|
|
(n+k) |
ТО в составе агрегата изделия |
|
|
|
* |
Сервисный центр |
|
. . . |
|
|
|
|
|
|
|
(n+m) |
Хранение в составе законсервированного изделия |
|
|
* |
|
Транспортная компания |
|
. . . |
|
|
|
|
|
|
Заключение
Современные требования к управлению процессами побуждают отказаться от «лоскутного» проектирования узкоспециальных технологий и перейти к разработке и управлению законченными жизненными циклами вновь создаваемой продукции. Для этого предложено универсальное определение понятия «технология». На примере жизненного цикла детали автомобиля в виде непрерывного потока технологий показана возможность системного представления каждого сколь угодно малого элемента технологии, что крайне важно для разработки программного обеспечения цифровых производств.
1. GOST R ISO 9001-2015. Sistemy menedzhmenta kachestva. Trebovaniya.
2. IATF 16949. Quality management system require-ments for automotive production and relevant service parts organizations. - Rezhim dostupa: http://www.icgrp.ru/docs/list/standards/iso-ts-16949/16949-tkb.
3. Kas'yanov, S.V. Tehnologicheskaya dokumentaciya kak osnova konkurentosposobnosti proizvoditelya avtokomponentov na mirovom rynke / S.V. Kas'yanov, G.F. Biktimirova // Avtomobil'naya promyshlennost'. - 2013. - № 6. - S. 30-33.
4. Kas'yanov, S.V. K voprosu o sozdanii otraslevoy sistemy pokazateley rezul'tativnosti i effektivnosti predpriyatiy-postavschikov / S.V. Kas'yanov, M.M. Gorelysheva // Avtomobil'naya promyshlennost'. - 2012. - № 6. - S. 1-3.
5. GOST R 51814.4-2004. Sistemy menedzhmenta kachestva v avtomobilestroenii. Odobrenie proizvodstva avtomobil'nyh komponentov.
