Анализ и управление качеством продукции предприятия машиностроительного профиля

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСТИТЕТ ИНСТИТУТ ЭНЕРГЕТИКИ И ТРАНСПОРТНЫХ СИСТЕМ Анализ и управление качеством продукции предприятия машиностроительного профиля Курсовой проект СПб

1. ОПИСАНИЕ ПРЕДПРИЯТИЯ И ЕГО ПРОДУКЦИИ ЗАО «ПРЕМИУМКОМПРЕССОРМАШ» является предприятием энергомашиностроительного профиля, основной продукцией которого являются традиционные поршневые компрессоры низкого, среднего и высокого давления с электроприводом, мотокомпрессоры, а также свободно-поршневые дизель-компрессоры.

Предприятие основано в 1998 году в Мурманске, первоначально для оборонных нужд страны. Традиционным потребителем продукции завода «ПРЕМИУМКОМПРЕССОРМАШ» является ВМФ РФ, для которого изготавливаются малошумные компрессоры высокой надежности, малых габаритов, низких уровней вибрации, что достигается применением специальных средств, разработанных заводским конструкторским бюро.

Предприятие не только создает специальные компрессоры для нужд ВМФ, но и расширяет область их применения, и теперь они используются на гражданских судах, у энергетиков, нефтяников, металлургов, в пищевой и других отраслях промышленности, в сельском хозяйстве. Как на железнодорожном транспорте, так и в поездах метрополитена, могут использоваться компрессоры нашего производства, а именно: для обслуживания железнодорожных магистралей, пневматических систем торможения сортировочных станций, на тяговом подвижном составе для торможения, для работы дверей, токоприемников и других пневматических устройств. Компрессоры фирмы автоматизированы, обладают высокими технико-экономическими показателями.

На сегодняшний день ЗАО «ПРЕМИУМКОМПРЕССОРМАШ» является серийным заводом по выпуску современного оборудования. На заводе создан комплекс уникальных испытательных и измерительных стендов, на которых отрабатываются новые конструкции компрессоров и отдельных узлов, в том числе большие научные работы проведены по самодействующим клапанам, уплотнениям поршней без смазки. Создаются агрегаты для очистки воздуха и газов от влаги, масла и механических частиц. Оборудован участок по изготовлению систем автоматического управления для выпускаемого на заводе оборудования.

Для дальнейшего анализа качества продукции разобьем ее на пять групп:

1) Компрессоры низкого давления. К этой группе отнесем традиционные поршневые однои двухступенчатые машины с электроприводом и с конечным давлением до 2 МПа.

2) Компрессоры среднего давления. К этой группе отнесем традиционные поршневые трехи четырехступенчатые машины с электроприводом и с конечным давлением до 10 МПа.

3) Компрессоры высокого давления. К этой группе отнесем традиционные поршневые пятии шестиступенчатые машины с электроприводом и с конечным давлением до 50 МПа.

4) Мотокомпрессоры. Машины, приводом которых служит служит встроенный в одном из цилиндров двигатель внутреннего сгорания. Удобны для тех мест, где нет электрической сети или эта сеть маломощная, для использования в мобильных компрессорных станциях.

5) Свободно-поршневые дизель-компрессоры. Имеют перспективную оригинальную конструкцию, особенностью которой является отсутствие кривошипно-шатунного механизма. Область применения такая же, как у мотокомпрессоров.

2. ОБЪЕМНАЯ И ПРИБЫЛЬНАЯ ДОЛИ ВИДОВ ПРОДУКЦИИ ПРЕДПРИЯТИЯ Таблица 1. Прибыльная и объемная доли в общей прибыли и в общем объеме производства соответственно.

Примечания.

1) Объемная доля вида продукции находилась как отношение объема данного вида продукции к общему объему производства предприятия. При этом подразумевается, что предприятие выпускает только указанные в таблице виды продукции.

2) Прибыльная доля вида продукции находилась как отношение прибыли с данного вида продукции к общей прибыли предприятия. При этом подразумевается, что предприятие получает прибыль только от реализации тех видов продукции, которые указаны в таблице. Внепроизводственная прибыль принимается равной нулю.

Рис. 1. Объемная доля видов продукции.

Рис. 2. Прибыльная доля видов продукции.

3. ПЕРВАЯ ДИАГРАММА ПАРЕТО — ДЕФЕКТЫ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ Возьмем первый вид продукции — компрессор низкого давления. Разобьем его на узлы и детали, дефекты которых обнаруживались в ходе предварительных производственных испытаний единиц вида продукции в течение двух месяцев:

1) Коленчатый вал.

2) Корпус.

3) Подшипники вала.

4) Всасывающие клапаны.

5) Нагнетательные клапаны.

6) Поршневые кольца.

7) Клапанные доски.

8) Поршни.

Таблица 2. Данные для построения первой диаграммы Парето.

Рис. 3. Первая диаграмма Парето.

Вывод Наиболее частой причиной отказа компрессора при производственных испытаниях являются дефекты всасывающих (44,3%) и нагнетательных (36,8%) клапанов. Поэтому самый жесткий контроль качества необходимо проводить для этих узлов.

4. ГРАФИК ПРОИЗВОДСТВА ВЫБРАННОГО ВИДА ПРОДУКЦИИ

И ЕГО АНАЛИЗ Рис. 4. График производства выбранного вида продукции по месяцам.

Примечание. За год было произведено 1050 компрессоров низкого давления.

Из графика видно, что в апреле и мае произошло резкое падение объема производимой продукции. Также было некоторое снижение в январе, которое объясняется длительными рождественскими каникулами и в августеиз-за отпуска в это время у многих рабочих.

Для того, чтобы найти причины уменьшения объема производства в апреле и в мае, произведем расслоение отбракованных узлов и деталей, из которых собираются компрессоры низкого давления, по месяцам.

Таблица 3. Расслоение отбракованных узлов и деталей по месяцам.

Примечания к таблице 3:

— исправные узлы или детали; - дефектные или неисправные узлы и детали;

У — общее количество деталей произведенных за месяц;

2) желтым цветом выделены строки, в которых уровень брака — порядка 5%;

фиолетовым цветом выделены строки, в которых уровень брака — порядка 40%;

красным цветом с восклицательным знаком выделены недопустимо высокие значения брака.

3) суммарное количество деталей, произведенных за месяц подсчитывалось без учета разделения дефектных деталей на исправимый и неисправимый брак, детали, отправляемые ОТК на исправление дефекта, считались заново производимыми;

4) Завод имеет буферный склад, на котором хранятся детали и узлы, произведенными впрок, при этом все цеха работают с примерно постоянной производительностью.

Из-за того, что в апреле и мае было выпущено намного меньше компрессоров низкого давления (см. рис. 4), а все цеха не снижали темпа производства, к концу года на буферном складе накопилось значительное количество деталей и узлов, из которых невозможно собрать готовые компрессоры, т.к. не хватает клапанов. В течение года разницу между требуемым и произведенным количеством клапанов не удавалось покрыть, потому что цех по производству клапанов был загружен близко к 100%.

5) Принималось, что для сборки одного компрессора требуется:

1 коленчатый вал

1 корпус

3 подшипника вала

5 всасывающих клапанов

5 нагнетательных клапанов

4 поршневых кольца

2 клапанные доски

2 поршня Вывод Очевидно, снижение объема производства компрессоров низкого давления в апреле и мае произошло из-за нехватки готовых исправных всасывающих и нагнетательных клапанов, чтобы укомплектовать сборочный цех.

Нехватка клапанов в апреле и мае была вызвана внезапным и резким увеличением уровня брака в цехе производства клапанов. Для анализа причин этого увеличения, а также для оценки степени влияния различных факторов на него, строим вторую диаграмму Парето.

Дефект клапанов заключался в их негерметичности, поэтому проблему кратко можно сформулировать как «негерметичность клапана».

5. ВТОРАЯ ДИАГРАММА ПАРЕТО Рис. 5. Вторая диаграмма Парето.

Вывод Из диаграммы видно, что наибольшее влияние на негерметичность клапана оказывает отклонение геометрической формы деталей (из которых состоит клапан) от номинальной.

К первостепенным факторам отнесем также шероховатость поверхности деталей, качество сборки клапана, квалификацию рабочих и износ инструмента.

Остальные факторы отнесем к второстепенным.

Для дальнейшего анализа первостепенного фактора «отклонение геометрической формы деталей клапана от номинальной» построим причинно-следственную диаграмму Исикавы.

Из практики компрессоростроения известно, что наибольшим влиянием на герметичность клапана обладает отклонение геометрической формы пластины клапана. Поэтому назовем проблему, которую будем исследовать диаграммой Исикавы как «отклонение геометрической формы пластины клапана от номинальной».

Рис. 6. Причинно-следственная диаграмма Исикавы применительно к нашей проблеме.

Выводы В результате контроля размеров и формы заготовок отделом контроля заготовок завода «ПРЕМИУМКОМПРЕССОРМАШ» была обнаружена превышающая допустимую желобчатость листового проката, из которого изготавливали пластины клапанов. Желобчатось представляет собой характерное отклонение поверхности пластины от плоскости, и может проявляться особенно сильно при неправильной термообработке листового проката.

От завода «ПРЕМИУМКОМПРЕССОРМАШ» была создана специальная комиссия для проверки качества и правильности термообработки листового проката на заводе поставщика листового проката. По согласованию с поставщиком проката комиссия выехала на завод поставщика и обнаружила там нарушение технологии термообработки металлопроката, вызванное недостаточным опытом и знаниями нового рабочего, который производил контроль температуры в печи для термообработки, и которого наняли на эту должность в начале марта (предыдущий работник заболел). Новый рабочий был проинструктирован по вопросу термообработки листового проката и затем на месте были измерены отклонения формы листового проката от номинальной для новой пробной партии проката. Желобчатость оказалась теперь намного ниже допустимой. Новая партия листового проката поступила на завод «ПРЕМИУМКОМПРЕССОРМАШ» в конце мая, и производство исправных клапанов в достаточном количестве возобновилось.

В итоге главной причиной отклонения геометрической формы пластины клапана оказалась неправильная термообработка листового проката, из которого вырезали пластины клапана.

6. ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ УСТРАНЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ Действия для устранения проблемы негерметичности клапанов описаны выше в разделе Выводы на этой странице.

7. СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТИ ВЫПУСКАЕМОЙ ПРОДУКЦИИ управление качество продукция конкурентоспособность Применительно к компрессорам можем выделить следующие способы повышения конкурентоспособности:

Оптимизация цены.

Повышение эффективности (к.п.д.).

Улучшение качества гарантийного и послегарантийного обслуживания.

Снижение эксплуатационных затрат.

Улучшение эргономических свойств (удобство работы человека с машиной).

Повышение надежности.

Поставка компрессоров в состоянии полной заводской готовности (под ключ).

Выгодные условия для постоянных клиентов.

Сравним показатели конкурентоспособности для продукции нашего завода «ПРЕМИУМКОМПРЕССОРМАШ» и продукции конкурирующего завода «КРАСНЫЙ БОЛЬШЕВИК». Был произведен опрос заказчиков, которые использовали продукцию обоих заводов. Заказчикам было предложено оценить по 100-бальной шкале некоторые основные показатели конкурентоспособности.

Рис. 7. Сравнение показателей конкурентоспособности для двух заводов.

Вывод Как видно из рисунка 7, показатели конкурентоспособности у продукции завода «ПРЕМИУМКОМПРЕССОРМАШ» несколько выше, чем у продукции завода «КРАСНЫЙ БОЛЬШЕВИК».

1. Глухов В. В., Гасюк Д. П., Управление качеством: учебникСПб.: Изд-во Полит. ун-та, 2013

2. Басовский Л. Е., Протасьев В. Б. Управление качеством: Учебник. М: ИНФРА-М, 2001. 212 с.

3. Л. Н. Александровская, И. З. Аронов, В. В. Смирнов, А. М. Шолом. Сертификация сложных технических систем: Учебное пособие для ВУЗов под ред. В. И. Круглова. М.: Логос, 2001. — 312 c.