Організаційний підхід при управлінні якістю продукції на різних етапах її життєвого циклу

Організаційний підхід при управлінні якістю продукції

на різних етапах її життєвого циклу

М.Б. Гитман
проф., д.ф.-м.н., проф., gmb @ pstu. ru
В.Ю. стовпів
проф., д.т.н., проф., svu @ pstu. ru
С.А. Федосєєв,
проф., д.т.н., доц., fsa @ geliocn. biz,
ПНИП, г. Пермь

Розглядається загальна математична постановка задачі управління якістю продукції на всьому протязі її життєвого циклу. Вважається, що процес формування якості продукції залежить від сукупності процесів: планування, виготовлення, збуту, обслуговування і т.д. Вводяться функціонали якості продукції, на підставі яких будуються як критерії оптимальності, так і обмеження в задачі управління. Пропонуються способи побудови функціоналів якості при описі різних процесів.

The general mathematical problem of product quality control throughout its life cycle is considered. It is believed that process of formation of the products quality depends on set of processes: planning, production, sale, service, etc. Quality functional of products, which are built on the basis of the optimality criteria and constraints in the control problem, are entered. The ways of constructing quality functional in description of the various processes are offered.

Вступ

Стандарт з системної інженерії ISSO / TEC 15288 «Системна інженерія - процеси життєвого циклу системи» виділяє 6 стадій і 25 основних процесів життєвого циклу продукції. До базових стадій відносяться: задум, розробка, виробництво, експлуатація, супровід і списання (утилізація). При цьому кожна стадія, як правило, включає від 3 до 5 основних процесів [1].

Найважливішим властивістю будь-якої продукції, що випускається є її якість. Дотримуючись процесного підходу [2], під якістю продукції будемо розуміти якість основних процесів, що становлять її життєвий цикл [3]. Для цього вводиться поняття загального бізнес-процесу, що формує якість продукції на всіх етапах її життєвого циклу. Це дозволяє виділити технологічні та організаційні процеси, в основному впливають на формування якості.

Загальна постановка задачі управління якістю продукції, наведена в роботі [4], передбачає розгляду процесу формування якості продукції на всіх етапах її життєвого циклу, загальною тривалістю Т.

Тоді якість продукції можна записати:

, (1)

де де - деяка вектор-функція, яка визначає всю сукупність заданих показників продукції, значення яких змінюються в часі і залежать від всієї передісторії даного процесу - деяка вектор-функція, яка визначає всю сукупність заданих показників продукції, значення яких змінюються в часі і залежать від всієї передісторії даного процесу.

Слід зазначити, що процес формування якості продукції залежить від сукупності інших процесів (Планування, виготовлення, збуту, обслуговування і т.д.), що визначають задані показники якості продукції в даний період часу.

У момент часу У момент часу значення якості продукції можна визначити як функціонал процесів у вигляді: значення якості продукції можна визначити як функціонал процесів у вигляді:

, (2) , (2)

Побудова конкретних видів функціоналів для різних видів продукції являє собою складну проблему кваліметрії якості продукції. Тому на практиці намагаються спростити цю задачу різними способами. Наприклад, в якості основних беруть тільки функціональні показники продукції , А в якості процесів, що визначають якість продукції, розглядають тільки технологічні процеси . В цьому випадку:

, (3) , (3)

Подібний підхід зазвичай називається технологічним. При цьому замість функціоналу (3) встановлюються функціональні відносини між комплексними показниками якості та параметрами технологічних процесів [3, 4].

Аналогічно можна ввести групу соціально - економічних показників якості продукції , Які визначаються процесами організації виробництва і збуту продукції :

, . (4)

Зокрема, соціально-економічними показниками якості продукції можуть бути: відхилення від термінів поставки продукції, собівартість продукції, значно впливає на ціну продукції, і т.п.

Слід зазначити, що згідно з (3, 4) управління якістю продукції здійснюється за допомогою управління відповідними процесами. При цьому сукупність процесів, що впливають на бажані показники якості продукції, може бути різною, і, навіть не слідують один за одним. Наприклад, такий показник якості як собівартість продукції може залежати не тільки від процесів планування і виробництва, а й від процесу утилізації (коли продукт утилізації може бути використаний при виготовленні такої ж продукції). При цьому процес утилізації за часом не слід за процесом виготовлення, йому завжди передують процеси експлуатації і супроводу.

Як уже зазначалося, в якості організаційних процесів, що впливають на значення показників якості, можуть виступати, наприклад, процеси планування виробництва. При цьому процеси планування можна розбити на три подпроцесса (стратегічного, тактичного і оперативного планування), що протікають в різні моменти часу управління виробництвом [5].

В рамках організаційного підходу якість продукції визначається процесами організації виробництва цієї продукції.

В рамках стратегічного планування вирішується завдання формування виробничої програми на планований період часу з урахуванням попиту на продукцію, що випускається, цінової політики, прийнятої на даний період, потужності підприємства, можливих дій конкурентів, а також вигідність наявних замовлень. Результатом вирішення даного завдання повинен стати головний календарний план виробництва (МКВП) на планований період, оптимальний за критеріями своєчасності поставки продукції споживачам і вигідності (прибутковості) для підприємства при обмеженнях на сумарну потужність підприємства і основні ресурси. МКВП визначає, яку готову продукцію в якому обсязі і до якого моменту необхідно провести.

При тактичному плануванні більшою мірою враховуються інтереси організаторів виробництва, пов'язані з більш ефективним використанням обладнання і відповідним скороченням витрат на виробництво, в тому числі за рахунок можливого зниження прибутковості МКВП і своєчасності його виконання. Проблема полягає в тому, щоб підвищення ефективності використання обладнання не призвело до значного зниження своєчасності виконання МКВП і його прибутковості. Для цього повинна бути вирішена відповідна багатокритеріальна задача календарного планування, що враховує інтереси споживачів, збувальників і виробничників. В результаті рішення даної задачі повинен бути отриманий влаштовує всі сторони план виробництва комплектуючих (напівфабрикатів), необхідних для виробництва готової продукції.

При оперативному плануванні вирішуються допоміжні завдання, найважливішим з яких є завдання оперативного управління виробництвом. Це завдання також повинна бути спрямована на підвищення ефективності використання обладнання і скорочення виробничих витрат з урахуванням специфіки конкретного виробництва, при цьому не надаючи негативного впливу на прийнятий план виробництва комплектуючих (напівфабрикатів). В результаті рішення даної задачі повинні бути отримані змінно-добові завдання для виконавців на конкретних робочих місцях.

Таким чином, виникає необхідність розробки ефективних механізмів та інструментів управління процесами планування, визначають якість продукції в рамках організаційного підходу.

Прикладом управління процесом планування на стратегічному рівні прийняття рішень може служити наведена в роботах [6, 7] модель формування оптимального портфеля замовлень на промисловому підприємстві. У даній моделі якість продукції враховується за допомогою функції штрафу на відхилення термінів її поставки, що входить в перший критерій оптимальності портфеля виробничих замовлень, що визначає вигідність замовлення, і параметра важливості клієнта, що входить у другий критерій оптимальності, що визначає важливість замовлення. В результаті рішення двухкрітеріальной завдання оптимізації вдалося знайти оптимальний портфель замовлень, що забезпечує велику прибутковість і істотно більшу важливість замовлень у порівнянні з рішенням, отриманим експертами підприємства. Таким чином, запропонована модель дозволяє значно підвищити якість продукції за рахунок більш повного задоволення інтересів замовників і зниження відхилень від планованих термінів поставки готової продукції.

В рамках управління процесом планування на тактичному рівні в роботі [8] запропоновано підхід до колективного прийняття управлінських рішень, пов'язаний з використанням нечітких множин. Так, на основі деяких приватних критеріїв оптимальності тактичного плану виробництва В рамках управління процесом планування на тактичному рівні в роботі [8] запропоновано підхід до колективного прийняття управлінських рішень, пов'язаний з використанням нечітких множин , , ..., може бути побудований узагальнений (комплексний) критерій оптимальності з використанням розширеного нечіткої множини над приватними критеріями оптимальності , де , , - експертна оцінка значимості i-го критерію. визначення значень , в даному випадку є результатом колективного прийняття рішення в формі опитування певної кількості експертів. Розширене нечітка множина при необхідності також дозволяє врахувати думку керівника групи експертів. Для цього достатньо, щоб керівник поставив інтервали зміни оцінок значущості , і індекс ранжирування, за допомогою якого повинні порівнюватися узагальнені критерії оптимальності [8]. Таким чином, вдається більш адекватно врахувати інтереси різних соціальних груп, представлених в ієрархії прийняття рішень підприємства.

Наведемо результати вирішення завдання для наступних трьох приватних критеріїв оптимальності операційного плану виробництва, значення яких можуть змінюватися від 0 до 1:

Показник комфортності виробництва (J 1). Як нуля береться найгірше значення критерію комфортності, яке досягається в разі, якщо план виробництва допускає виконання операцій мінімальними партіями, при цьому кожен день виконується хоча б по одній операції кожного виду. Максимальне значення показника комфортності, рівне одиниці, досягається тоді, коли всі заплановані операції одного виду виконуються в один день, що позитивно позначається на якості організації виробництва.

Показник рівномірності виробництва (J 2). Даний показник описує рівномірність завантаження устаткування. Максимальне значення показника, рівне одиниці, досягається в разі, якщо при переході від першого дня до другого, завантаження кожного виду обладнання залишається без зміни. Показник рівномірності дорівнює нулю в тому випадку, якщо в перший день всі верстати повністю вільні, а в другий день всі верстати завантажені до максимального значення, або навпаки, що негативно впливає на якість організації виробничого процесу.

Показник ризику зриву виробництва (J 3). Чим більше значення показника, тим менше ризик зриву виробництва. За нуль береться найгірше значення ризику зриву виробництва. Дане значення досягається в разі, якщо поблизу від дат відвантаження завантаження устаткування досягає максимальних значень. Максимальне значення даного показника, рівне одиниці, досягається, коли поблизу від дат відвантаження не заплановано ніяких операцій.

Спочатку був знайдений допустимий план виробництва, без оптимізації (далі «Допустимий»). Даний план виробництва ліг в основу серії розрахунків оптимальних планів виробництва при різних значеннях функції приналежності для комплексного критерію Спочатку був знайдений допустимий план виробництва, без оптимізації (далі «Допустимий») .

Були знайдені три плану виробництва, оптимізовані при різних значеннях важливості приватних критеріїв:

- максимально комфортний план виробництва (далі «До омфортний»). Для його знаходження використовувався тільки критерій комфортності виробництва, тобто по суті вирішувалася однокритеріальних завдання оптимізації. При цьому оцінки важливості критеріїв брали значення: μ 1 = 1, μ 2 = 0, μ 3 = 0.

- досить комфортний і максимально рівномірний, на думку експертів, план виробництва (далі «Е кспертний»). При цьому були використані наступне експертні оцінки важливості критеріїв: μ 1 = 0,7, μ 2 = 1, μ 3 = 0,3.

- план після оптимізації по комплексному критерію (далі «Про птімальний») з отриманими оцінками важливості приватних критеріїв: μ 1 = 1, μ 2 = 0,6, μ 3 = 0,8.

На рис. 1 -3 представлені графіки зміни показників рівномірності, ризику зриву і комфортності виробництва для чотирьох запропонованих планів.