Управление качеством
..pdfМинистерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Пермский национальный исследовательский политехнический университет»
С.В. Бочкарев, А.Б. Петроченков, А.Г. Схиртладзе
УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ
Допущено учебно-методическим объединением вузов по образованию в области автоматизированного машиностроения (УМО АМ)
в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки «Автоматизированные технологии и производства»
Издательство Пермского национального исследовательского
политехнического университета
2011
УДК 658.56 (075.8) ББК 65.290-89я73
Б72
Рецензенты:
доктор технических наук, старший научный сотрудник Института механики сплошных сред Пермского отделения РАН
С.Ю. Хрипченко;
кандидат технических наук, доцент кафедры эксплуатации автобронетанковой техники Пермского военного института внутренних войск МВД России
О.А. Косолапов
Бочкарев, С.В.
Б72 Управление качеством: учеб. пособие / С.В. Бочкарев, А.Б. Петроченков, А.Г. Схиртладзе. – Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2011. – 439 с.
ISBN 978-5-398-00645-2
Рассматриваются актуальные проблемы управления качеством, обеспечения эффективного управления качеством. Описаны методы статистического анализа производственных погрешностей, статистическое регулирование технологических процессов, надежность изделий. Рассмотрено построение системы качества на основе применения ИПИ-технологий.
Предназначено для студентов технических вузов, аспиран-
тов и преподавателей.
УДК 658.56 (075.8) ББК 65.290-89я73
ISBN 978-5-398-00645-2 |
© ПНИПУ, 2011 |
ОГЛАВЛЕНИЕ |
|
ВВЕДЕНИЕ........................................................................................................ |
7 |
1. СОДЕРЖАНИЕ ПРОБЛЕМЫ КАЧЕСТВА |
|
И ОБОСНОВАНИЕ НЕОБХОДИМОСТИ ЕЕ РЕШЕНИЯ..................... |
8 |
1.1. Актуальность для страны социально-экономической |
|
проблемы повышения качества продукции.............................................. |
8 |
1.2. Зарубежный опыт решения проблем обеспечения |
|
качества продукции................................................................................... |
15 |
1.3. Проблемы обеспечения качества продукции.......................................... |
16 |
1.4. Связь проблемы качества с приоритетными направлениями |
|
развития науки, технологий и техники.................................................... |
18 |
1.5. Стандарты управления качеством............................................................ |
19 |
1.5.1. Международные стандарты........................................................... |
31 |
1.5.2. Стандарты ИСО 9000 в российской сертификации..................... |
42 |
1.6. Система управления качеством в промышленности.............................. |
49 |
1.7. Требования к автоматизированной системе управления качеством.... |
53 |
2. ОСНОВНЫЕ ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ СИСТЕМЫ |
|
УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ.................................................................... |
64 |
2.1. Определение качества продукции............................................................ |
64 |
2.2. Измерение качества................................................................................... |
65 |
2.3. Концепция всеобщего управления качеством ........................................ |
68 |
2.4. Философия качества Деминга .................................................................. |
73 |
2.5. Триада качества Джурана ......................................................................... |
76 |
2.6. Всеобщее управление качеством Фейгенбаума...................................... |
78 |
2.7. Качество Ф.Р. Кросби................................................................................ |
80 |
2.8. Постановка целей и задач системы управления качеством................... |
81 |
2.9. Реализация информационной поддержки систем |
|
менеджмента качества .............................................................................. |
86 |
2.10. Разработка регионального (отраслевого) информационного |
|
каталога продукции и технологических решений................................ |
87 |
2.11. Научно-методическое и информационное обеспечение |
|
поддержки продукции............................................................................. |
88 |
2.12. Правовое обеспечение качества продукции.......................................... |
89 |
2.13. Нормативное обеспечение качества продукции................................... |
90 |
3
2.14. Метрологическое обеспечение качества продукции............................ |
91 |
2.15. Компьютерные технологии управления качеством продукции.......... |
92 |
2.16. Концептуальные основы метода Тагучи ............................................... |
97 |
2.17. Диаграмма Ишикавы ............................................................................. |
100 |
2.18. Диаграмма Парето.................................................................................. |
103 |
2.19. Системная организация управления обеспечением качества............ |
109 |
2.20. Методы контроля качества продукции и их классификация............. |
117 |
Технический и автоматизированный контроль качества.................. |
119 |
2.21. Теория оценок и интегральные показатели оценки качества............ |
128 |
2.22. Методы оценок и обеспечение показателей качества изделий......... |
132 |
2.23. Оценка уровня качества разнородной продукции.............................. |
138 |
2.24. Методы оценок показателей надежности изделий............................. |
141 |
2.25. Технологические показатели качества продукции............................. |
143 |
2.26. Показатели качества продукции и услуг............................................. |
147 |
2.27. Метод анализа отказов и их последствий……....................................149 |
|
Общиеположения методаанализа отказови их последствий................ |
150 |
2.28. Система качества как часть системы управления организацией...... |
154 |
2.29. Новейшие инструменты» всеобщего качества.................................... |
158 |
2.29.1. Диаграммы сходства ................................................................. |
158 |
2.29.2. Граф взаимозависимости.......................................................... |
159 |
2.29.3. Древовидная диаграмма............................................................ |
161 |
2.29.4. Матричные диаграммы............................................................. |
162 |
2.29.5. Матричная диаграмма в форме Т............................................. |
163 |
2.29.6. Программная таблица принятия решения............................... |
164 |
2.29.7. Стреловидные диаграммы (сетевой график) ......................... |
164 |
2.30. Дополнительные инструменты всеобщего качества.......................... |
165 |
3. СТАТИСТИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ ПРОЦЕССОВ........................... |
166 |
3.1. Функция распределения и плотность распределения |
|
случайной величины............................................................................... |
166 |
3.2. Меры положения и рассеяния кривой распределения......................... |
172 |
3.3. Начальные и центральные моменты...................................................... |
177 |
3.4. Коэффициенты относительного рассеяния и относительной |
|
асимметрии............................................................................................... |
179 |
3.5. Квантили распределения......................................................................... |
181 |
3.6. Интервальные оценки истинного значения........................................... |
182 |
3.7. Методы оценки точности результатов................................................... |
185 |
4
3.8. Метрологическое обеспечение............................................................... |
186 |
3.9. Основные понятия и определения в измерительной технике............. |
193 |
3.10. Классификация измерений. Виды измерений..................................... |
198 |
3.11. Методы измерений ................................................................................ |
199 |
3.12. Точечные диаграммы и практические кривые распределения |
|
размеров.................................................................................................. |
204 |
3.13. Теоретические законы распределения................................................. |
208 |
3.13.1. Закон нормального распределения (закон Гаусса) ............... |
208 |
3.13.2. Экспоненциальное распределение........................................... |
215 |
3.13.3. Закон равной вероятности........................................................ |
215 |
3.13.4. Закон Релея (эксцентриситета) ................................................ |
218 |
3.13.5. Треугольный закон распределения (закон Симпсона) ......... |
221 |
3.14. Проверка статистических гипотез........................................................ |
221 |
3.15. Статистическое регулирование технологических процессов ........... |
233 |
3.16. Два подхода к контролю за качеством продукции............................. |
237 |
4. НАДЕЖНОСТЬ ИЗДЕЛИЙ.................................................................... |
244 |
4.1. Основные понятия и определения теории надежности ....................... |
244 |
4.2. Показатели надежности объекта............................................................ |
252 |
5. ПОСТРОЕНИЕ СИСТЕМЫ КАЧЕСТВА |
|
НА ОСНОВЕ ПРИМЕНЕНИЯ ИПИ-ТЕХНОЛОГИЙ.......................... |
278 |
5.1. Описание объекта информационной поддержки.................................. |
278 |
5.2.Применение CALS-технологий для создания средств информационной поддержки процессов обеспечения качества
продукции................................................................................................. |
279 |
Управление качеством............................................................................ |
280 |
5.3. Подходы к автоматизации управления качеством на предприятии... |
286 |
5.4. Задачи управления процессами в СМК................................................. |
288 |
5.5.Применение расширенной методологии IDEF для анализа и реинжиниринга бизнес-процессов в производственных
и организационных системах ................................................................. |
289 |
5.6. Функциональная модель системы обеспечения качества.................... |
293 |
5.7. Информационная модель системы обеспечения качества................... |
296 |
5.8. Создание и поддержка баз данных......................................................... |
297 |
5.9. Структура и состав ИИС......................................................................... |
297 |
5.10. Создание единого информационного пространства .......................... |
305 |
5
6. АНАЛИЗ И РЕИНЖИНИРИНГ БИЗНЕС-ПРОЦЕССОВ ............... |
311 |
6.1. Основные понятия реинжиниринга........................................................ |
311 |
6.2. Сущность реинжиниринга....................................................................... |
316 |
6.3. Ранжирование бизнес-процессов............................................................ |
328 |
6.4. Описание процессов ................................................................................ |
330 |
6.5. Методология IDEF/0 ................................................................................ |
334 |
6.6. Методология IDEF/lХ.............................................................................. |
336 |
6.7. Общая методика изменения бизнес-процессов..................................... |
339 |
6.8. Применение IDEF для анализа и реинжиниринга бизнес-процессов |
|
в производственных и организационных системах.............................. |
339 |
6.9. Методика построения системы качества на основе комплексного |
|
применения CALS-технологий............................................................... |
347 |
6.10. Анализ уровня экономического развития предприятия |
|
и определение целей совершенствования СК..................................... |
353 |
6.11. Проведение подготовительной работы................................................ |
354 |
6.12. Описание процессов предприятия в форме IDEF0............................. |
357 |
6.13. Разработка модели процессов «как должно быть» ............................ |
369 |
6.14. Разработка информационной системы поддержки СК...................... |
375 |
6.15. Эволюционный реинжиниринг – информационная |
|
поддержка управления.......................................................................... |
379 |
7. ПРОЦЕССНЫЙ ПОДХОД И РОЛЬ СТАНДАРТИЗАЦИИ |
|
В УПРАВЛЕНИИ КАЧЕСТВОМ .............................................................. |
408 |
7.1. Понятие бизнес-процессов, их классификация и формализация........ |
408 |
7.2. Методологии описания бизнес-процессов ............................................ |
416 |
7.3. Сеть бизнес-процессов организации...................................................... |
420 |
7.4. Определение процессного подхода к управлению............................... |
425 |
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.................................................................... |
430 |
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ...................................... |
433 |
ПРИЛОЖЕНИЕ ............................................................................................ |
435 |
6
ВВЕДЕНИЕ
Последнее десятилетие XX в. для России можно с уверенностью охарактеризовать как период весьма противоречивых преобразований. Объективная потребность интеграции страны в мировое экономическое сообщество, с одной стороны, обострение внутреннего противоречия в способах хозяйствования, с другой стороны, привели к заметным и во многих случаях неоднозначным последствиям не только в производственной, но и в образовательной сферах. Существует тенденция увеличения отставания России от уровня передовых промышленно-развитых стран мира. Для преодоления этой тревожной тенденции необходимы консолидированные усилия граждан страны, предпринимателей, органов государственного управления, научной общественности.
Одним из направлений решения поставленной проблемы представляется путь, основанный на идее организационной и информационной интеграции этапов жизненного цикла продукции. В США это направление получило название CALS (Continuous
Acquisition and Life cycle Support – непрерывная информационная поддержка поставок и жизненного цикла). В отечественной тер-
минологии аналогом этого понятия является аббревиатура ИПИ –
информационная поддержка жизненного цикла наукоемких про-
мышленных изделий или можно встретить аббревиатуру КМП –
компьютерный менеджмент продукции.
Основной смысл этой технологии заключается в повышении конкурентоспособности продукции за счет эффективного управления информационными ресурсами. Это достигается благодаря преобразованию жизненного цикла изделия в высокоавтоматизированный процесс, интегрированный с точки зрения информационного взаимодействия между заводами-изготовителями и предприятиямипоставщиками комплектующих изделий по вопросам заказа запасных частей, расходных материалов и т.д.
7
Важной методологической основой построения подобного рода систем являются принципы и идеи менеджмента качества, заложенные в блоке международных стандартов ISO 9000:2000.
Фактически в настоящее время России необходима «Индустрия менеджмента качества» и «Индустрия ИПИ-технологий», обслуживающая все сферы экономики и обеспечивающая консультационные, инновационные, информационные и образовательные услуги. Необходимо разработать концепцию, в которой следует определить и обосновать основные направления и первоочередные задачи в области обеспечения качества продукции промышленных предприятий (далее – качества продукции), которые необходимо решать программными методами с учетом приоритетов и целей развития промышленности, а также целей структурной, промышленной и научно-технической политики.
Для решения задач обеспечения качества необходимо применять различную тактику управления качеством, или, как чаще называют, контроль качества (Quality Control, QL). Качество продукции часто определяет долгосрочную стратегическую линию производства.
Значительная роль в решении этих задач отводится высшей школе как научному лидеру в изучении и освоении новых направлений и технологий.
8
1.СОДЕРЖАНИЕ ПРОБЛЕМЫ КАЧЕСТВА
ИОБОСНОВАНИЕ НЕОБХОДИМОСТИ
ЕЕРЕШЕНИЯ
1.1. АКТУАЛЬНОСТЬ ДЛЯ СТРАНЫ СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ПРОБЛЕМЫ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ
Движущей силой развития промышленности в условиях рыночной экономики является стремление предприятий повысить качество и конкурентоспособность выпускаемой продукции как обязательного условия ее реализации на рынке. Основу обеспечения качества можно кратко сформулировать так: потребитель должен покупать только годные изделия; основные усилия должны быть направлены на то, чтобы негодные изделия (брак) былибы отсечены от потребителя.
Качество продукции является важнейшим фактором, определяющим уровень эффективности производства и стоимости продукции. Повышение качества не только обеспечивает снижение затрат на устранение дефектов в процессе производства и эксплуатации продукции в общей стоимости затрат на ее производство и эксплуатацию, но и увеличивает деловую и инвестиционную привлекательность предприятия.
Новые технологии, современное технологическое оборудование являются технической основой повышения качества продукции. Внедрение новейших технологий, техническое перевооружение производственно-технологической базы, обновление и формирование нового состава и структуры активной части основных производственных фондов − одна из основных задач реформирования промышленности.
Важную роль в решении проблемы обеспечения качества продукции играют обучение и профессиональная подготовка специалистов предприятия, в том числе специалистов в области ме-
9
неджмента экономики, персонала и производства, а также специалистов в области менеджмента качества продукции.
Система менеджмента качества (далее – СМК), отвечающая требованиям международных стандартов ISO серии 9000, является не только эффективным способом повышения качества продукции и эффективности производства, но и практически обязательным условием получения предприятием государственных заказов и выгодных контрактов.
В последнее десятилетие важной составляющей обеспечения качества наукоемкой продукции стали новейшие технологии информационного обеспечения качества продукции. В настоящее время в связи с введением новых стандартов ISO серии 9000 версии 2000 обязательной и важнейшей составляющей СМК должна стать интегрированная информационная система анализа и управления информационными и материальными потоками в процессах управления качеством продукции на всех этапах жизненного цикла. Разработка и введение стандартов ISO 9000:2000 объясняется тем, что на ведущих зарубежных фирмах основой современных СМК стало применение принципов «всеобщего менеджмента качества» (Total Quality Management, TQM), процессного подхода при решении вопросов организации и управления производством и социально ориентированных методов руководства предприятием. Для реализации указанных подходов применяются компьютерные технологии менеджмента качества (далее – КМК-технологии). Указанные технологии решают задачи анализа существующих на предприятии информационных и материальных потоков в процессах организации и управления производством. При этом важной составляющей КМК-технологий является создание компьютерной системы ведения электронного паспорта каждого изделия и его составляющих. Указанная система решает задачи ретроспективного, текущего и прогнозного анализа причин и стоимости устранения дефектов и отказов элементов, деталей, комплектующих изделий, узлов каждого изделия и продукции в целом на всех этапах ее жизненного цикла. Результаты деятельности такой компьютерной системы электронного паспорта продукции позволяют осуществлять оперативную разработку и реализацию конструкторско-техноло-
10