Использование теории ограничений как одного из инструментов управления качеством в подсистеме «Резка - отделка - упаковка - транспортировка» металлургического предприятия

комплекса требований к процессам их производства // Век качества. 2011. №2. С. 49-51.

20. Осипов Д.С., Мезин И.Ю., Овчинников С.В., Майстренко В.М. Совершенствование СМК

машиностроительного предприятия с использованием методов экспертно-функционального анализа // Методы менеджмента качества. 2012. №9. С. 46-50.

УДК 669.1.004.16:568.562.6 Песин А.М., Рахимов С.Н., Локотунина Н.М.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕОРИИ ОГРАНИЧЕНИИ КАК

ОДНОГО ИЗ ИНСТРУМЕНТОВ УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ В ПОДСИСТЕМЕ «РЕЗКА-ОТДЕЛКА-УПАКОВКА-ТРАНСПОРТИРОВКА» МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРЕДПРИЯТИЯ

Аннотация. Решается задача повышения эффективности управления качеством продукции в подсистеме «резка-отделка-упаковка-транспортировка» (РОУТ) металлургического предприятия. В качестве одного из инструментов управления рассмотрена теория ограничений, на основе которой построена система, предусматривающая взаимосвязанную совокупность технических, технологических и организационных составляющих в рамках всей технологической цепочки подсистемы РОУТ, и позволяющая в конечном итоге минимизировать количество претензий потребителей к качеству металлопроката ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат» (ОАО «ММК»). Система предусматривает функционирование действенных механизмов выявления и устранения истинных причин (ключевых проблем) нежелательных явлений, имеющих место в подсистеме РО-УТ, а также замкнутость (непрерывность) данного процесса.

Ключевые слова: теория ограничений, «узкое место», улучшение качества, подсистема «резка-отделка-упаковка-транспортировка», потери от брака.

Обеспечение конкурентоспособности стального проката представляет собой сложную многофакторную проблему. Ее решение невозможно без системного анализа сквозной технологической цепочки от производства стали до получения готового проката и изделий из него. Анализируя эту цепочку, следует отметить, что возникновение значительной части выявляемых дефектов металлопроката связано с процессами, происходящими на завершающей стадии производства, включающей в себя такие операции, как резка, отделка, упаковка и транспортировка металлопродукции. Целесообразно рассматривать эти операции как элементы одной подсистемы: «резка - отделка - упаковка - транспортировка» металлургического предприятия. В ОАО «ММК» доля продукции, отсортированной потребителями из-за дефектов,

возникших в подсистеме РОУТ листопрокатного цеха № 5, к общему количеству отсортированной продукции ЛПЦ-5, составляла в период с 2008 по 2010 годы от 6,21% до 97,1%. При этом подсистема РО-УТ ранее не выделялась и не управлялась как самостоятельный объект, хотя в этой подсистеме выявлялось значительное количество дефектов металлопродукции.

Причиной данной ситуации является недостаточное внимание, уделяемое процессам, относящимся к данной подсистеме. В свою очередь, это вызвано тем, что, с одной стороны, они традиционно не считаются «ключевыми» для металлургического предприятия. С другой стороны, они, как правило, находятся вне зоны контроля отдела аттестации и приемки продукции. Кроме этого, существующие критерии возможных потерь от дефектов металло-

продукции не учитывают фактор загрузки «узкого места».

В связи с этим задача повышения эффективности управления качеством продукции в подсистеме «резка-отделка-упаковка-транспортировка» металлургического предприятия, является актуальной. Для выполнения этой задачи, необходимы новые, более совершенные и эффективные подходы к управлению качеством.

Проведен анализ наиболее известных и распространенных подходов к управлению качеством продукции. Самыми известными из них являются концепция всеобщего управления качеством (TQM) и стандарты ИСО серии 9000, которые с момента опубликования нашли широкое признание и применение в различных сферах деятельности и основанных на них системах менеджмента качества (СМК). При этом в упомянутых выше стандартах можно отметить ряд недостатков:

— оторванность СМК на основе международных стандартов ИСО серии 9000 от бизнеса;

— отсутствие в большинстве случаев встроенных показателей эффективности, характеризующих соотношение между достигнутыми результатами и использованными ресурсами;

— формальность внедрения СМК.

Не лишены недостатков также и другие применяющиеся в настоящее время подходы к управлению качеством продукции (СФК, APQP, FMEA, ССП и другие). Например, в FMEA отсутствует методика определения причин дефектов; кроме того, недостатком FMEA является его неспособность оценить общую надежность системы и, таким образом, оценить степень улучшения ее конструкции или изменений.

В качестве одного из инструментов управления, в работе рассмотрена теория ограничений (The theory of constraints -TOC) - современная концепция управления, возникшая в начале 80-х годов в США. Принципы, провозглашенные ее автором - Э.А. Голдраттом, нашли широкое применение в управленческой практике

менеджеров многих промышленных и торговых предприятий на Западе [1-5].

Многие годы данный подход применительно к металлургическому производству развивает научная школа кафедры обработки металлов давлением ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова» [6-9]. В частности, установлено, что TOC позволяет, с одной стороны, выявлять ключевые проблемы в системе, и эту теорию можно адаптировать к определению ключевых причин образования дефектов (брака) металлопродукции [10-12]. С другой стороны, в работе [13] показано, что при разработке мероприятий в области качества необходимо учитывать «узкие места» (ограничивающие факторы) производства. Под «узким местом» понимается такой ресурс, доступный объем которого не соответствует потребности предприятия в нем.

Учитывая наработки ФГБОУ ВПО «МГТУ» в этом направлении, в настоящей работе теория ограничений применена для повышения эффективности функционирования подсистемы РОУТ металлургического предприятия, для чего произведена адаптация этой теории к условиям указанной подсистемы.

Разработан алгоритм определения места (цех, участок, агрегат), операции и причины образовани дефекта, отличающийся применением подходов теории ограничений. Алгоритм включает в себя два блока.

Первым блоком является блок выявления и классификации дефектов металлопродукции, возникающих в подсистеме РОУТ (рис.1). Он включает в себя анализ поступивших претензий к качеству металлопродукции с помощью построения диаграмм Парето, выполнения процедур FMEA или применения других известных методик, позволяющих установить критичность дефектов. В результате дефекты металлопродукции классифицируются как по видам металлопродукции (рулон, лист), так и по их значимости.

Получение информации о дефектах металлопродукции

Выполнение классификации дефектов по видам металлопродукции

Выполнение классификации дефектов по их значимости

3

Выявление ключевых дефектов для дальнейшего рассмотрения и анализа

Рис.1. Блок выявления и классификации дефектов металлопродукции

2

В основе второго блока (рис.2) лежит логическое дерево, при построении которого происходит установление места, операции и причины возникновения дефектов. Сущность процесса построения дерева в том, что при анализе приведших к дефектам металлопродукции факторов рассматриваются и принимаются во внимание все возможные (прямые, косвенные, сопутствующие) причины, каждая из которых оказывает влияние на возникновение дефекта. При этом оценивается влияние каждого из факторов, как в отдельности, так и в комплексе. Местом возникновения дефекта, как правило, является место, в котором одновременно проявляется воздействие всех имеющих место факторов. Причины,

Причины образования дефекта, найденные с помощью алгоритма определения места, операции и причины образования

вызвавшие появление каждого из факторов, фиксируются как причины возникновения дефекта. Результатом построения дерева является перечень мест, операций и причин возникновения дефектов.

После выявления места, операции и ключевых причин возникновения дефектов, необходимо установить величину (уровень) потерь, вызванных дефектами, для чего произведена разработка критериев оценки возможных потерь от дефектной металлопродукции, с учетом фактора загрузки «узкого места».

Разработан алгоритм нахождения решений по устранению ключевых причин образования дефектов металлопродукции.

дефекта, могут быть как связанными с нарушением утвержденной технологии, так и не зависеть от нарушений технологии. При

Рис.2. Блок установления места, операции и причины возникновения дефекта

этом в случае выявления причин, связанных с нарушением технологии, не требуется системных решений, так как предполагается, что в данном случае система выстроена верно, и ее эффективное функционирование зависит только от исполнительской дисциплины при выполнении технологического процесса.

В случае если причина образования дефекта не связана с нарушениями технологии, и имеет технологическую, техническую, организационную или информационную подоплеку, требуется поиск решений по ее устранению. Для этого, на следующем этапе, производится поиск потенциально возможных решений и проверка их на непротиворечивость. Результатом данного этапа работы является нахождение наиболее рационального решения, которое способно обеспечить «прорыв» в устранении проблемы. В процессе выполнения этапа производится коррекция найденного решения, которая состоит из трех уровней:

- на первом уровне производится проверка потенциально возможных решений на наличие противоречий между ними и дальнейшая коррекция решения (его уточнение либо изменение) для устранения этих противоречий;

- на втором уровне производится аналитическая (экспертная) проверка решения на достижимость требуемого результата по устранению ключевой причины возникновения дефекта и, как следствие, самого дефекта; при необходимости производится коррекция решения;

- на третьем уровне производится анализ возможных побочных последствий (с определением степени их критичности) от реализации выбранного решения, после чего, при необходимости, производится коррекция последнего.

Результатом данного этапа является окончательный выбор принимаемых решений (основного и дополнительных, при необходимости).

Для оценки действенности проведенных мероприятий произведена разработка показателей эффективности подсистемы РОУТ по повышению качества продукции.

Эффективность подсистемы РОУТ целесообразно оценивать по показателю суммарных потерь (СП) от брака металлопродукции, при этом величина эффективности рассчитывается по формуле:

Э = 5 Шдм -5 П

пм,

где Э - эффективность подсистемы;

п

5 Пiдм - суммарные потери до меро-

г=1

п

приятия; 5 Пinм - суммарные потери

г=1

после мероприятия; Ш - потери от брака металлопродукции.

Усовершенствована СМК ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат» путем ее интеграции с системой управления качеством подсистемы РОУТ с учетом разработанных в рамках этой системы алгоритмов. Исследован документооборот на этапах расширенного процесса непрерывного улучшения.

В рамках совершенствования СМК был проведен анализ общесистемных стандартов предприятия, стандартов, основных положений и инструкций системы менеджмента качества ОАО «ММК», содержащих требования к процессам, связанным с функционированием подсистемы РОУТ ОАО «ММК» на 01.09.2012.

Нормативные документы были сгруппированы в соответствии с пятью блоками, в соответствии с которыми построена система управления качеством подсистемы РОУТ: выявление и классификация дефектов; определение места, операции и причины образования дефекта; нахождение решений по устранению главных причин образования дефектов металлопродукции; установление критериев оценки возможных потерь от дефектной металлопродукции; разработка показателей эффективности функционирования подсистемы РОУТ.

Также был проведен анализ документации, задействованной на этапах реализа-

1=1

г=1

ции расширенного процесса непрерывного улучшения, рассмотрена их взаимосвязь между собой и другими документами при функционировании системы управления качеством подсистемы РОУТ.

В результате проведенной работы были разработаны изменения к стандартам организации СМК ОАО «ММК», представлены рекомендации по разработке недостающих документов, а также план их поэтапного внедрения.

5. Разработаны нормативные документы СМК подсистемы РОУТ ОАО «ММК»: «Инструкция о порядке разработки и внедрения схем упаковки металлопродукции в ОАО «ММК» (И ЦЛК 3-012011), «Исходные требования на металлические упаковочные элементы для металлопродукции, производимой цехами ОАО «ММК» (И ЦЛК 3-2438-2010), 47 технологических писем, 34 изменения к технологическим инструкциям.

6. Разработаны планы преобразований для внедрения прорывных решений в подсистеме РОУТ ОАО «ММК», в соответствии с которыми внедрено 9 технических решений по исключению нежелательных явлений в подсистеме РОУТ. Внедрение данных технических решений позволило уменьшить количество дефектов металлопродукции ОАО «ММК».

7. Произведен расчет потерь от брака металлопродукции ЛПЦ-5 ОАО «ММК» с учетом фактора загрузки «узкого места».

8. Произведен расчет эффективности функционирования подсистемы РОУТ с учетом уменьшения количества дефектов металлопродукции ОАО «ММК» и новой методики расчета потерь от брака металлопродукции.

Заключение

1. Установлено, что для эффективного управления качеством продукции на металлургическом предприятии необходимо совершенствовать входящую в состав технологической системы «сталь-прокат-потребитель» подсистему «резка-отделка-упаковка-транспортировка». В процессе функционирования этой подсистемы управление качеством необходимо осуще-

ствлять таким образом, чтобы системно было предотвращено возникновение нежелательных явлений (дефектов металлопроката), а значит, необходимо воздействовать на причины нежелательных явлений, которые, в свою очередь, необходимо верно идентифицировать. С этой целью построена система, которая предусматривает взаимосвязанную совокупность технических, технологических и организационных составляющих в рамках технологической цепочки начиная от агрегатов резки и заканчивая выгрузкой металла у потребителя, дающих в конечном итоге минимальное количество или, в идеале, полное отсутствие претензий потребителей к качеству металлопроката ОАО «ММК». Система предусматривает функционирование действенных механизмов выявления и устранения истинных причин (ключевых проблем) нежелательных явлений, имеющих место в подсистеме РОУТ, а также замкнутость (непрерывность) данного процесса.

Таким образом, система управления качеством позволяет сфокусировать внимание организации на участке (подсистема РОУТ), который вносит значительную долю в возникновение дефектов металлопродукции у потребителей, и повысить эффективность ее работы при достижении поставленных целей в области качества, за счет методик выявления и устранения ключевых проблем с использованием теории ограничений.

2. Установлено, что наиболее эффективным путем создания системы управления качеством подсистемы РОУТ является трансформация уже существующей СМК, сертифицированной на соответствие стандартам ИСО серии 9000.

Интеграция СМК на базе стандартов ИСО серии 9000, действующих стандартов организации, известных методик управления качеством и теории ограничений была показана на примере ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат». В результате проделанной работы были разработаны изменения к стандартам организации СМК ОАО «ММК», представлены рекомендации по

разработке недостающих документов, а

Список литературы

1. Goldratt Eliahu M., Fox Bob E. The race. -NY.: North River Press, 1986. 179 p.

2. Goldratt Eliahu M., Cox Jeff. The Goal: process of ongoing improvement. - NY.: North River Press, 1992. 271 p.

3. Goldratt Eliahu M. What is this thing called theory of constraints? - NY.: North River Press, 1986. 179 p.

4. Голдратт Э.М. Синдром стога сена. Выуживание информации из океана данных. - М.: АСТ, 2005. 73 с.

5. Noreen E., Smith D., Mackey James T. The theory of constraints and its implications for management accounting. - NY.: North River Press, 1995. 187 p.

6. Песин А.М., Салганик В.М., Жлудов В.В. Управление промышленным предприятием на основе теории ограничений: основы методологии и опыт использования: Учеб. пособие. - Магнитогорск: МГТУ, 2004. 199 с.

7. Песин А.М., Салганик В.М., Жлудов В.В. Новые экономические оценки и планирование производства на основе теории ограничений // Производство проката, 2004. № 6. С. 41 - 45.

8. Реализация концепции производственного планирования на основе эффективного использования ограничений / Сеничев Г.С., Шмаков В.И., Виер И.В., Салганик В.М., Песин А.М., Жлудов В.В. — М.: Экономика 2006. - 210 с.

9. Senichev G.S., Shmakov V.I., Salganik V.M., Pesin A.M. Computer implementation of a New Production Optimization Planning Model in the Framework of a Corporate Information System // The Business Review, Cambridge. Vol. 5. №2. Summer 2006. P. 344-350.

10. Новый подход к определению потерь от бракованной металлопродукции на основе использования подходов теории ограничений / Рахимов С.Н., Курбан В.В., Песин А.М., Песин И.А., Баскакова Н.Т. // Производство проката, 2013. №8. С. 45-48.

11. Применение теории ограничений для оп-

также план их поэтапного внедрения.

тимизации функционирования подсистемы «Резка-Отделка-Упаковка-Транспортировка» как части технологической системы «Сталь-Прокат-Потребитель» ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат» / Рахимов С.Н., Шебаршова И.М., Курбан В.В., Песин А.М., Мухин А.А. // Производство проката, 2012. № 2. С. 34-39.

12. Повышение эффективности работы подсистемы «Резка - отделка - упаковка - транспортировка» листопрокатного цеха» / Рахимов С.Н., Шебаршова И.М., Левашова Е.В., Савицкий Л.А., Курбан В.В, Песин А.М. // Сталь, 2012. № 2. С. 137-143.

13. Новые подходы к производственному планированию / Песин А.М., Салганик В.М., Бережная Г.А., Чикишев Д.Н., Шмаков В.И. // Вестник ФГБОУ ВПО «МГТУ», 2011. № 2. С. 75-76.

14. Научно-педагогическая школа Магнитогорского государственного технического университета по управлению качеством продукции и производственных процессов / Г.С. Гун, И.Ю. Мезин, А.Г. Корчунов, М.В. Чукин, И.Г. Гун, Г.Ш. Рубин // Качество в обработке материалов. 2014. № 1. С. 5-9.

15. Вдовин К.Н., Гун Г.С. Опыт МГТУ в подготовке кадров высшей квалификации // Высшее образование в России. 2011. № 10. С. 63-70.

16. Колокольцев В.М., Разинкина Е.М., Глу-хова А.Ю. Подготовка квалифицированных кадров в условиях университетского комплекса // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2010. Т. 12. № 1-2. С. 615-618.

17. Колокольцев В.М. Пять лет от аттестации до аттестации // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2008. № 1 (21). С. 5-11.

18. Колокольцев В.М. Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова. История. Развитие // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2014. № 1 (45). С. 5-6.