ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИИ МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СИСТЕМ ПО КРИТЕРИЮ «СИГНАЛ/ШУМ» ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ТВЕРДОСПЛАВНЫХ БОРФРЕЗ
Аннотация и ключевые слова
Аннотация (русский):
Приведен пример реализации методики оценки состояния производственных систем по критерию «сигнал/шум». Выявлены причины снижения конкурентоспособности отечественной продукции.

Ключевые слова:
Т-критерий, сигнал/шум, точность, качество, твердосплавные борфрезы
Текст
Текст произведения (PDF): Читать Скачать

Введение

Во всем мире значительные успехи в области качества продукции достигаются при использовании метода Г. Тагути, заключающегося в измерении критерия «сигнал/шум» [1].

Критерий «сигнал/шум» с достаточной объективностью характеризует состояние производственной системы [2]: сигнал (С) определяет возможности производства по качеству выходной характеристики продукции; шум (Ш) характеризует точность производственных процессов, от которой зависят потери  производителя и потребителя [3].

Разброс выходных характеристик может быть следствием различных факторов (производственные неполадки, низкая квалификация рабочих, внешние условия и т.д.). Исследования источников вариации и их контроль позволяют повысить качество процессов, продукции и систем в целом, но в большинстве случаев влекут за собой значительные затраты.

Улучшить качество фактически без дополнительных издержек позволяют исследования функциональных связей между входными и выходными параметрами, чем, по сути, является соотношение «сигнал/шум» [1].

Анализ по критерию «сигнал/шум» (Т-критерий) позволяет получить адекватную оценку производственных систем, определить эффективные методы уменьшения чувствительности выходных характеристик к вариации параметров процесса и, путем увеличения критерия, повысить качество системы.

Методика оценки

В общем случае величину Т-критерия для процесса (продукта) можно определить по формуле [4]

где n – число единичных показателей качества (ЕПК), характеризующих предмет анализа; ti  – весовые коэффициенты влияющих параметров Q1,…Q i;   – доли дефектности этих же параметров; Qmax – максимальное значение единичного показателя качества для анализируемого производства; Qmin – минимальное значение единичного показателя качества.

Доли дефектности gi с учётом их значимости (с учетом весовых коэффициентов ti) можно рассчитать как

 где  – средние значения единичных выходных характеристик у лидера (наилучшего производителя);   – средние значения единичных выходных характеристик у производителя, для которого проводится оценка.

С учетом формулы (2) значение сигнала С можно найти по формуле

Анализируя зависимость (3), следует сделать вывод, что С = 1, если продукция лидера и анализируемого производителя равноценна, т.е. для всех значений . Если анализируемая продукция хуже, чем продукция лидера, то . Если анализируемая продукция лучше, чем у фирмы-лидера, то С > 1.

Для пояснения методики рассмотрим пример её реализации при сравнительном анализе продукции предприятий, выпускающих твердосплавные борфрезы.

Пример реализации методики

В табл. 1 приведены показатели качества борфрез и их весовые коэффициенты, определенные группой специалистов инструментального производства [5].

В номенклатуре были учтены не только показатели, указанные в технических условиях, но и распространенные потребительские характеристики [6-8].

                                                                                                                                                                Таблица 1

Весовые коэффициенты показателей качества борфрез

№ п/п

Показатель

ti

1

Период стойкости, мин (Q1)

0,2

2

Допускаемая скорость резания, м/мин (Q2)

0,1

3

Съём металла за период стойкости, г (Q3)

0,25

4

Радиальное биение зубьев, мм (Q4)

0,1

5

Твёрдость зубьев HRA (Q5)

0,2

6

Использование износостойких покрытий (Q6)

0,15

 

 

∑ = 1

 

Значения единичных показателей качества для наилучшего предприятия в производстве твердосплавных борфрез (фирмы-лидера) и одного из инструментальных заводов (ИЗ) приведены в табл. 2.

Будем считать, что фирма-лидер выпускает идеальную продукцию, т.е. значение сигнала равно единице (С = 1).

Произведем расчёт параметра С для анализируемого инструментального завода по формуле (3). Результаты расчета приведены в табл. 2.

Для расчёта параметра С использовались средние значения [см. формулу (3)].

Шестой показатель имеет качественную оценку, для его оценивания были приняты следующие значения: «да» соответствует = 1, «нет» соответствует = 0.

                                                                                                                                                                                         Таблица 2

Определение параметра «сигнал»

№ п/п (Qi)

 

Лидер

 

ИЗ

 

С

1

100…140

110…120

0,976

0,734

2

200…220

190…210

0,955

3

170

150

0,971

4

0,02 max

0,03 max

0,966

5

90…96

88…96

0,998

6

Да

Нет

0,85

 

Анализ полученных результатов (табл. 2) позволяет сделать вывод, что продукция анализируемого инструментального завода по критерию С на 26 % хуже, чем у фирмы-лидера. Это, по мнению авторов, характеризует низкое качество проектирования.

Далее определим критерий Ш. Его необходимо оценивать как для инструментального завода, так и для фирмы-лидера.

Учитывая, что в табл. 2 отсутствуют данные по вариации показателей Q3, Q4, Q6, так как производители, как правило, их не публикуют, примем значения указанных показателей условно (табл. 3, 4).

                                                                                                                                                                     Таблица 3

Определение критерия «шум» для фирмы-лидера

 

n

 

ti

 

Qmaxi

 

Qmini

1

0,2

140

100

0,057

 

 

0,141

2

0,1

220

200

0,009

3

0,25

170

150

0,029

4

0,1

0,03

0,02

0,033

5

0,2

96

90

0,0125

6

0,15

Да

Да

0

 

Таблица 4

Определение критерия «шум» для фирмы-производителя

 

n

 

ti

 

Qmaxi

 

Qmini

1

0,2

120

110

0,017

 

 

0,264

2

0,1

210

190

0,014

3

0,25

150

130

0,033

4

0,1

0,03

0,02

0,033

5

0,2

96

88

0,017

6

0,15

-

Нет

0,15

 

Полученные результаты позволяют сделать вывод, что по критерию Ш инструментальный завод существенно уступает лидеру.

Далее определим значение критерия «сигнал/шум» (Т-критерий).

Критерий «сигнал/шум» для фирмы-лидера составляет:

Т = 1/0,141 = 7,09.

Критерий «сигнал/шум» для инструментального завода:

Т = 0,734/0,264 = 2,894.

По величине Т-критерия продукция фирмы-производителя уступает лидеру в 2,63 раза.

Подведем общий итог. В проектных работах по параметру «сигнал» оцениваемый инструментальный завод несущественно уступает фирме-лидеру, но по параметру «шум» в производственных процессах состояние положительно оценить нельзя. Это можно объяснить высокой вариабельностью характеристик и их неустойчивостью к внешним воздействиям.

Заключение

В предлагаемой редакции T-критерий можно использовать [9; 10]:

- в задачах анализа конкурентов при продвижении продукции на рынок на стадии маркетинговых исследований;

- для аргументации принимаемых решений при распределении инвестиций и кредитов различным предприятиям;

- для оценки эффективности производственной системы в СМК.

Список литературы

1. Методы мастера качества. Интервью с Генети Тагути (Genichi Taguchi) - родоначальником направления «Quality Engineering» // Управление качеством. - 2015. - № 7. - С. 35-40.

2. Леон, Р. Управление качеством. Робастное проектирование. Метод Тагути: [пер. с англ.] / Р. Леон. - М.: Сейфи, 2002. - 384 с.

3. Розно, М.И. Пора заняться техпроцессом / М.И. Розно, Л.В. Шинко // Методы менеджмента качества. - 2004. - № 7. - С. 39-44.

4. Протасьев, В.Б. Методика оценки состояния производственных систем по критерию «сигнал/шум» на примере технологических процессов изготовлении продукции из прутковых заготовок / В.Б. Протасьев, Е.В. Плахотникова, И.В. Литви-нова // Черные металлы. - 2018. - № 6. - С. 20-25.

5. Басовский, Л.Е. Управление качеством: учебник / Л.Е. Басовский, В.Б. Протасьев. - 2-е изд., пере-раб. и доп. - М.: Инфра-М, 2011. - 253 с.

6. Протасьев, В.Б. Робастное проектирование режущевыглаживающего инструмента: монография / В.Б. Протасьев, М.И. Корнева, Б.И. Сотова. - Ту-ла: Изд-во ТулГУ, 2013. - 107 с.

7. Истоцкий, В.В. Анализ состояния станкоинструментальной промышленности России в период с 2000 по 2015 гг. в разрезе импортозамещения / В.В. Истоцкий, В.Б. Протасьев // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и техноло-гии. - 2016. - № 2 (316). - С. 92-98.

8. Истоцкий, В.В. Производство борфрез в РФ: исторические, теоретические и технологические ас-пекты / В.В. Истоцкий, В.Б. Протасьев, А.Е. Виноградов // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. - 2017.- № 1. - С. 22-27.

9. Протасьев, В.Б. Модель взаимодействия критериев качества деятельности и показателей качества продукции / В.Б. Протасьев, К.Л. Разумов-Раздолов // Качество. Инновации. Образование. - 2013. - № 7 (98). - С. 42-45.

10. Протасьев, В.Б. Применение робастной оптимизации при планировании улучшений качества деятельности / В.Б. Протасьев, К.Л. Разумов-Раздолов // Качество. Инновации. Образование. - 2013. - № 9 (100). - С. 56-61.

Войти или Создать
* Забыли пароль?