Введение к работе
Актуальность темы исследования. В современных системах менеджмента качества является обязательным применение ряда взаимосвязанных принципов, таких как постоянное улучшение, принятие решений на основе фактов и др. Наибольшее внимание уделяется процессному подходу, который должен обеспечить непрерывность управления и направлен на достижение запланированных результатов.
Сегодня для занятия большей доли рынка необходимо произвести качественный скачок в улучшении имеющейся продукции или создании концептуально новых образцов. Это может быть обеспечено применением инновационных технологий, главным отличием которых является уход от стандартных методов проектирования и производства, что и позволяет достичь результатов принципиально иного уровня.
В таких условиях особое внимание должно уделяться внедрению новых технологий на производстве. Зачастую необходим тщательный анализ многочисленных параметров процесса, а также вероятна постоянная переналадка с целью поиска и создания оптимальных условий и результатов, так как случайные процессы требуют значительных усилий по управлению.
Использование классических статистических методов обычно сводится к применению корреляционно-регрессионного анализа, служащего для оценки взаимосвязей, и контрольных карт для подтверждения стабильности технологического процесса. Случайная изменчивость данных, считается экстремальным случаем и требует применения корректирующих действий к технологическому процессу. Поэтому в таких случаях важен изначальный выбор ключевых входных параметров технологического процесса для более тщательного их анализа. Использование же контрольных карт с самого начала в процессе внедрения новой технологии невозможно по причине минимального количества измеренных данных или полного их отсутствия.
В этих условиях именно математическое моделирование становится объективным гарантом всесторонней оценки, прогнозирования рисков и
качества создаваемой системы. Кроме того, оно позволяет добиться ускорения научно-технического прогресса в случае создания принципиально новых процессов или применения инновационных подходов к улучшению уже существующих.
В настоящее время во многих сферах расширяется применение математических моделей различной степени сложности. Это обусловлено масштабностью распространения мощной вычислительной техники, что, в свою очередь, зачастую связано с использованием численных методов. В управлении качеством, однако, численные методы применяются очень редко по причине отсутствия разработанных рекомендаций и мнимой сложности.
Недостаточная степень научной проработки проблемы, её актуальность и высокое практическое значение для повышения конкурентоспособности предприятий Российской Федерации обусловили выбор темы диссертационного исследования и определили его цель.
Целью работы является повышение качества продукции технологического процесса на основе итерационной оптимизации управления техническими параметрами в условиях недостаточного количества данных.
Анализ состояния проблемы и сформулированная цель определили наиболее важные задачи исследования.
-
Провести сравнительный анализ современных подходов, методов и инструментов управления технологическими процессами, находящимися в стадии внедрения.
-
Сформировать критерии выбора ключевых параметров технологического процесса в условиях малого количества завершённых производственных циклов.
-
Разработать модель, а на её основе - метод итерационного улучшения качества технологического процесса с использованием
математического моделирования параметров технологического процесса и их циклического влияния друг на друга. 4. Осуществить экспериментально апробацию и отработку разработанных теоретических предложений и методов на примере выбранного технологического процесса высокоскоростного затвердевания расплава.
Объектом исследования является управляемый
мультипараметрическии технологический процесс на промышленном предприятии.
Предметом исследования являются научно-методические и организационно-технические методы и подходы по управлению и улучшению качества технологического процесса.
Научная новизна работы:
-
Создан метод постоянного управления качеством процесса на стадии его внедрения, отличающийся представлением его выходных параметров в виде полиномиальной зависимости от входных.
-
Разработана регрессионно-степенная методика оценки ключевых входных параметров технологического процесса, основанная на взаимных зависимостях входов и выходов с учётом важности показателей продукции для выявления наиболее значимых показателей.
-
Разработан новый вид контрольной карты, основанной на одновременном рассмотрении как изучаемого параметра технологического процесса, так и его нормированного разброса.
Практическая значимость работы.
-
Применение методик позволяет проводить совершенствование систем менеджмента качества за счёт повышения результативности на основе выделения важнейших входных параметры и анализа их влияния на выходные, то есть на качество получаемой продукции.
-
Применение предложенных инструментов позволяет ускорить первоначальное изучение технологического процесса за счёт выявления ключевых параметров на ранних этапах жизненного цикла.
-
Разработанная контрольная карта позволяет выявлять относительные колебания параметров технологического процесса и принимать решения о проведении корректирующих действий.
-
Предложенные методы могут быть использованы широким кругом промышленных предприятий как при освоении новых технологических процессов, так и в процессе внедрения систем менеджмента качества.
Методы исследования, достоверность, обоснованность.
При проведении диссертационного исследования использовались современные принципы и методы менеджмента качества, методы математической статистики, численные методы, процессный подход, системный анализ, логические и эмпирические методы.
Достоверность научных результатов и выводов диссертационной работы подтверждается большим объёмом экспериментальных исследований и практической реализацией.
Реализация результатов работы. Результаты исследований используются в ООО «Стальные фильтрующие материалы» при производстве металлических волокон методом высокоскоростного затвердевания расплава. Материалы диссертации используются в учебном процессе по специальности «управление качеством» в «МАТИ - Российском
государственном технологическом университете имени К.Э. Циолковского» на кафедре «Управление качеством и сертификация».
Апробация результатов работы. Основные положения и результаты диссертационного исследования докладывались и получили положительные оценки на ряде конференций и научно-технических семинаров. В их числе Шестой международный аэрокосмический конгресс (Москва, 2009 г.), Девятая Всероссийская научно-практическая конференция «Управление качеством» (Москва, 2010 г.), Международная молодёжная научная конференция XXXV Гагаринские чтения (Москва, 2009 г.), Десятая Всероссийская научно-практическая конференция «Управление качеством» (Москва, 2011 г.), Седьмой международный аэрокосмический конгресс (Москва, 2012 г.), Двенадцатая Всероссийская научно-практическая конференция «Управление качеством» (Москва, 2013 г.)
Публикации. Основные результаты работы представлены в одиннадцати научных публикациях в различных сборниках научных трудов и журналах, в том числе в трёх специализированных журналах, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, общих выводов по работе, списка литературы, включающего 105 источников, 1 приложение. Общий объём работы составляется 124 страниц, в том числе 15 рисунков и 10 таблиц.
