Повышение эффективности метрологического обеспечения жизненного цикла продукции промышленного предприятия

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ МЕТРОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА ПРОДУКЦИИ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ

Орлова Ангелина Александровна, студент Аникеева Олеся Владимировна, к.т.н., доцент Ивахненко Александр Геннадьевич, д.т.н., профессор Юго-Западный государственный университет, Курск, Россия

В работе рассмотрены основы метрологического обеспечения жизненного цикла продукции промышленного предприятия. Предложен подход к определению показателей эффективности метрологического обеспечения стадий жизненного цикла выпускаемой продукции.

Ключевые слова: метрологическое обеспечение, жизненный цикл продукции, эффективность, ключевые показатели эффективности.

Производимая промышленными предприятиями продукция должна соответствовать установленным на нее требованиям: назначения, безопасности, экологичности, надежности, эргономики, ресурсосбережения, технологичности, эстетичности, которые и характеризуют качество выпускаемой продукции в целом [1, 2]. Обеспечение всех предъявляемых требований невозможно без эффективной организации стадий жизненного цикла выпускаемой продукции [3].

ГОСТ Р 15.000-2016 «Система разработки и постановки продукции на производство (СРПП). Основные положения» [4], заменивший ГОСТ Р 15.000-94, устанавливает определения жизненного цикла продукции и его стадий. Жизненный цикл продукции (ЖЦП) - это совокупность взаимосвязанных процессов последовательного изменения состояния продукции от обоснования ее разработки до окончания эксплуатации и последующей ликвидации. Стадия жизненного цикла продукции (СЖЦП) - это часть ЖЦП, характеризующаяся совокупностью выполняемых работ и их конечными результатами.

Термины и определения в замененном ГОСТ Р 15.000-94 применялись с учетом определений действующих и в настоящее время Р 50-605-80-93 «Рекомендации. Система разработки и постановки продукции на производство. Термины и определения» [5], которые устанавливают следующий перечень СЖЦП, состоящий из четырех этапов: исследование и проектирование; изготовление; обращение и реализация; эксплуатация или потребление. В ГОСТ Р 15.000-2016 данный перечень расширен, в него включены шесть стадий: исследование и проектирование; разработка; изготовление (производство); поставка; эксплуатация (потребление, хранение); ликвидация.

Следует отметить, что, в зависимости от рассматриваемого объекта (продукции), различными авторами в исследованиях выделяются до 12-ти

стадий (этапов) ЖЦП [6-8]. Однако, несмотря на это, во всех исследованиях придерживаются основной классификации работ по СЖЦП:

1) на стадии исследования и проектирования - это: разработка технического задания (в т.ч. на поисковые исследования, изучение достижений научно-технического прогресса и т.п.); изучение требований потребителей, поставщиков [9], рынка сбыта, возможностей самого предприятия [10-12]; изучение условий, при которых продукция должна функционировать на дальнейших стадиях [13-19]; проведение конкурсов на разработку (изготовление) продукции; подготовка технической документации; изготовление опытных образцов [20, 21] и проведение их испытаний [22];

2) на стадии разработки - это: разработка соответствующей конструкторской и технологической документации; изготовление; предварительные и приемочные испытания образцов; доработка конструкторской документации опытных образцов [23, 24];

3) на стадии производства - это обеспечение выпуска соответствующей требованиям продукции [25-28];

4) на стадии поставки - это обеспечение сохранности качества выпущенной продукции при поставке потребителям;

5) на стадии эксплуатации - это обеспечение получения максимальной эффективности продукции при ее эксплуатации потребителями [29], а также снятие продукции с эксплуатации;

6) на стадии ликвидации - это обеспечение утилизации, уничтожения, захоронения продукции и удаление ее опасных отходов.

Одним из главных показателей эффективной организации СЖЦП является оценка уровня метрологического обеспечения, действующего на предприятии на всех этапах ЖЦП [30, 31].

Метрологическое обеспечение (МО) - это систематизированный, строго определенный набор средств и методов, направленных на получение измерительной информации, обладающей свойствами, необходимыми для выработки решений по приведению объекта управления (любого материального объекта, системы или их составляющих) в целевое состояние [32]. Объектами управления в данном случае являются СЖЦП, предметами -измерения, выполняемые на всех стадиях.

Целью МО на каждой СЖЦП является создание условий для получения измерительной информации, обладающей свойствами, необходимыми и достаточными для выработки управленческих решений [33], относящихся к сфере госрегулирования обеспечения единства измерений.

Главными задачами МО на всех СЖЦП является определение состава критериев и методологии оценки уровня МО, а также совокупности требований к измерениям, испытаниям, контролю, необходимых для каждого этапа ЖЦП.

Так, на стадиях исследования, проектирования и разработки продукции обязательными являются работы по проведению метрологической экспертизы технического задания, конструкторской, технологической, проектной

и нормативно-технической документации согласно МУ 64-02-002-2002 «Организация и порядок проведения метрологической экспертизы нормативной документации» [34].

Метрологическая экспертиза нормативной и технической документации - это анализ и оценка технических решений по выбору параметров, установлению требований к точности измерений, выбору методов и средств измерений, их метрологическому обслуживанию. При метрологической экспертизе выявляются необоснованные решения, вырабатываются рациональные. При проведении метрологической экспертизы анализируют:

- номенклатуру измеряемых параметров;

- требования к точности измерений и к точности средств измерений;

- соответствие действительной точности измерений заданным требованиям;

- эффективность метрологического обслуживания средств измерений;

- рациональность выбранных средств и методик выполнения измерений;

- возможность применения вычислительной техники;

- правильность применения метрологических терминов.

Т.к. МО производства продукции должно быть полностью осуществлено на первой стадии, при подготовке к производству, то на стадии самого производства, так же как и для испытаний с целью подтверждения соответствия продукции, согласно ГОСТ Р 51672-2000 [35], работы по МО сводятся к:

- созданию необходимых условий для получения достоверной информации о значениях показателей качества продукции;

- разработке методик и программ испытаний, обеспечивающих получение результатов испытаний с нормативными погрешностью и воспроизводимостью;

- проведению метрологической экспертизы программ и методик испытаний;

- обеспечению поверки средств измерений, используемых в сферах распространения государственного метрологического контроля и надзора;

- обеспечению аттестации испытательного оборудования, методик испытаний и выполнения измерений в соответствии с ГОСТ Р 8.568-2017;

- обеспечению калибровки средств измерений, не подлежащих государственному метрологическому контролю и надзору;

- подготовке персонала испытательных подразделений к выполнению измерений и испытаний, техническому обслуживанию оборудования [3638].

На остальных СЖЦП работы по МО в своей сути ничем не отличаются от предыдущих работ. Различия обусловлены лишь структурой самих процессов (стадий), что проявляется в наборе элементов МО измерений для каждой стадии.

В ГОСТ Р 8.820-2013 [32] установлены этапы работ по созданию и поддержанию функционирования системы МО на предприятии, одним из ко-

торых является анализ состояния МО СЖЦП. Данный этап включает: выявление удовлетворенности потребителей качеством и стоимостью продукции и их связи с показателями уровня МО; выявление всех существенных причин снижения показателей уровня МО и адекватных методов управления этими причинами [1, 7, 33]; периодическую оценку показателей уровня МО. При этом под уровнем МО СЖЦП следует понимать качественную характеристику совокупности свойств МО СЖЦП, которая отражает степень удовлетворения потребности в МО СЖЦП. В данном случае за качественную характеристику МО целесообразно принять эффективность МО, - характеристику качества целенаправленной метрологической деятельности на предприятии и ее результатов на разных уровнях изучения сущности свойств, процессов, средств измерений и измерительных систем.

Для эффективной организации МО необходимо:

- реализовать условия обеспечения единства измерений;

- при решении метрологических задач предприятия учитывать связи измеряемых параметров с производительностью технологического оборудования, себестоимостью и качеством продукции, безопасностью труда и экологической безопасностью;

- учитывать неблагоприятные последствия на всех этапах ЖЦП, в т.ч. экономические потери из-за погрешностей измерений.

Как показывает анализ опыта промышленных предприятий [3, 6, 14, 27, 29-31], основной сложностью является определение показателей эффективности МО. Так, часто идентифицируют такие показатели, как: погрешности проводимых измерений, погрешности используемых средств измерений, уровень достоверности метрологического анализа и др. Также на предприятиях устанавливают следующие показатели МО: количество случаев срыва сроков поверки и калибровки средств измерений, количество повторных несоответствий и замечаний по результатам метрологического надзора за состоянием и применением средств измерений, соблюдение выделенного уровня затрат на МО производства.

Отсутствие строго определенного перечня показателей эффективности МО в нормативных документах объясняется различиями структур самих объектов МО. Для идентификации данных показателей рекомендуется применять систему КР1 - систему ключевых показателей эффективности [30]. Т.к. для каждого предприятия КР1 устанавливаются строго индивидуально, то в данной работе предлагаются лишь общие требования по выбору ключевых показателей эффективности МО ЖЦП.

При выборе показателей эффективности МО целесообразно соблюдать три основных условия:

1) показатели должны быть простыми в использовании, иметь четко определенное название и адекватно отражать условия измерений;

2) показатели должны быть количественно измеряемыми, т.е. для них должна существовать возможность определения: единицы измерения; те-

кущего значения; погрешности измерений показателя или неопределенности результата измерений; целевого значения;

3) набор показателей должен быть оптимальным, а затраты на его оценку не должны превышать эффект от его использования.

Также показатели эффективности МО следует классифицировать, согласно концепции КР1, т.е. выделить непосредственно показатели: результата (например, сколько продукции какой точности было произведено), затрат (например, сколько финансовых/человеческих ресурсов было затрачено при конкретной работе по МО), функционирования (например, количество случаев срыва сроков поверки средств измерений), производительности (например: производительность применяемых средств измерений, производительность персонала, соотношение между количеством правильных, точных и воспроизводимых результатов измерений и временем, затраченным на получение таких результатов), эффективности (например, соотношение между количеством правильных, точных и воспроизводимых результатов измерений и финансовыми затратами на получение этих результатов).

Таким образом, предложенный в работе подход к идентификации показателей эффективности МО на всех этапах ЖЦП промышленного предприятия позволит не только определить перечень таких показателей, но и организовать работы по МО на предприятии согласно действующим нормативным документам, что является действенным путем к обеспечению общей эффективности МО жизненного цикла выпускаемой продукции.

Список литературы

1. Аникеева О.В., Золотухина Н.П., Ивахненко А.Г., Олейник А.В., Сторублев М.Л. Управление качеством в системах и процессах машиностроения: монография. Курск, 2014. 208 с.

2. Ивахненко А.Г. Системный анализ: учебное пособие для студентов вузов. Курск: Курский гос. технический ун-т, 2008. 134 с.

3. Орлова Е.Н., Ивахненко А.Г. Актуальность проблемы оптимального выбора методов и средств управления качеством на предприятии со смешанным типом производства // Современные инструментальные системы, информационные технологии и инновации: материалы VIII Международной научно-технической конференции: в 2 ч. Ч.2. Курск, 2011. С. 313-315.

4. ГОСТ Р 15.000-2016 Система разработки и постановки продукции на производство (СРПП). Основные положения. - Введ. 01.07.2017; взамен ГОСТ Р 15.000-94. М.: Стандартинформ, 2016. 19 с.

5. Р 50-605-80-93 Рекомендации. Система разработки и постановки продукции на производство. Термины и определения. - Введ. 09.07.1993. М.: ВНИИ стандартизации Госстандарта России, 1993. 45 с.

6. Ивахненко А.Г., Пузанов В.Е. Метод планирования целей машиностроительного предприятия в области качества // Перспективы развития технологий обработки и оборудования в машиностроении: сборник научных статей 3-й Всероссийской научно-технической конференции с международным участием. Курск: ЮЗГУ, 2018. С. 131-135.

7. Аникеева О.В., Еренков О.Ю., Ивахненко А.Г., Сторублев М.Л. Управление качеством продукции, процессов, услуг: учебное пособие. Курск: ЮЗГУ, 2016. 426 с.

8. Ивахненко А.Г., Сторублев М.Л. Моделирование процессов систем менеджмента качества: монография. Курск: ЮЗГУ, 2012. 168 с.

9. Анцев В.Ю., Игнатенко Е.Ю., Пасько Н.И. Квалиметрическая оценка поставщиков // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2012. № . С. 434-440.

10. Аникеева О.В. Разработка системы показателей управляемости процессов менеджмента качества // Новые материалы и технологии: состояние вопроса и перспективы развития: сбор. матер. Всероссийской молодежной научной конференции. Саратов, 2014. С. 82-85.

11. Сторублев М.Л., Аникеева О.В. Схема информационного взаимодействия сети процессов интегрированной системы менеджмента // Современные инструментальные системы, информационные технологии и инновации: сбор. науч. трудов Х1-ой Между-нар. научно-практической конференции: в 4-х томах. Т.4. Курск: ЮЗГУ, 2014. С. 138140.

12. Сторублев М.Л., Аникеева О.В., Ивахненко А.Г. Модель оценки гибкости процессов интегрированных систем менеджмента по времени при обеспечении их управляемости // Известия Юго-Западного государственного университета, 2013. № 5 (50). С. 141-147.

13. Ивахненко А.Г., Куц В.В., Еренков О.Ю., Олейник А.В., Сарилов М.Ю. Методология структурно-параметрического синтеза металлорежущих систем: монография. Комсомольск-на-Амуре, 2015. 282 с.

14. Ивахненко А.Г., Сторублев М.Л. Управление процессами организации на основе данных о результативности // Методы менеджмента качества, 2009. № 5. С. 8-12.

15. Ивахненко А.Г., Пузанов В.Е. Построение детерминированных моделей динамики качества продукции // Вестник Донского государственного технического университета, 2012. Т. 12. № 2-1 (63). С. 17-25.

16. Пузанов В.Е., Ивахненко А.Г., Зотов И.В., Подмастерьев К.В. Обзор существующих подходов к исследованию динамики качества продукции // Известия Юго-Западного государственного университета, 2014. № 1 (52). С. 49-58.

17. Пузанов В.Е., Ивахненко А.Г. Исследование свойств математических моделей динамики качества машиностроительной продукции // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии, 2012. № 2-1. С. 128-131.

18. Крюков Д.Н., Ивахненко А.Г., Аникеева О.В. Стандартизация параметров геометрической точности агрегатных станков // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии, 2013. № 3-2 (299). С. 156-159.

19. Аникеева О.В., Ивахненко А.Г. Математическая модель для оптимизации восстанавливаемых при ремонте значений показателей геометрической точности металлорежущих станков // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии, 2012. № 2-3. С. 12-15.

20. Патент на полезную модель № 106576 Российская Федерация, МПК В23С5/06. Фреза дисковая для обработки валов с равноосным контуром / Куц В.В., Ивахнеко А.Г., Сторублев М.Л.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Юго-Западный государственный университет», Курск. - № 2010134439/02; заявл. 17.08.2010; опубл. 20.07.2011, Бюл. №20.

21. Патент на изобретение № 2516156, Российская Федерация, МПК В23С3/08. Способ обработки валов с равноосным контуром / Максименко Ю.А., Ивахненко А.Г., Куц В.В., Сторублев М.Л.; заявитель и патентообладатель Юго-Западный государственный университет, Курск. - № 2011152952/02; заявл. 23.12.2011; опубл. 20.05.2014, Бюл. №14.

22. Аникеева, О.В. Управление этапом планирования для повышения качества процесса ремонта металлорежущих станков: Автореферат ... к.т.н., спец. 05.02.23. Курск, 2012. 16 с.

23. Крюков Д.Н., Ивахненко А.Г. Разработка норм точности на малогабаритное и миниатюрное металлообрабатывающее оборудование // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии, 2014. № 1. С. 16-21.

24. Крюков Д.Н., Ивахненко А.Г. Стандартизация параметров геометрической точности агрегатных станков // Качество в производственных и социально-экономических системах: материалы Международной научно-технической конференции. Курск: ЮЗГУ, 2013. С. 124-130.

25. Аникеева О.В. Функциональная диагностика токарно-винторезного станка // Современные инструментальные системы, информационные технологии и инновации: материалы VIII Международной научно-технической конференции: в 2-х ч. Ч. 2. Курск: ЮЗГУ, 2011. С 308-313.

26. Аникеева О.В., Ивахненко А.Г. Организация функциональной диагностики металлорежущих станков // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии, 2011. № 2-3 (286). С. 133-138.

27. Сторублев М.Л., Ивахненко А.Г. Управление качеством процесса нанесения гальванических покрытий // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии, 2009. № 2 (273). С. 41-45.

28. Еренков О.Ю., Ивахненко А.Г. Математическая модель нелинейных колебаний и определение условий нестабильности технологической системы при точении // Ученые записки Комсомольского-на-Амуре государственного технического университета, 2010. Т. 1. № 1. С. 67-71.

29. Аникеева О.В., Ивахненко А.А. Рациональная эксплуатация технологического оборудования на машиностроительных предприятиях // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии, 2013. № 1. С. 75-79.

30. Золотухина Н.П., Ивахненко А.Г. Управление метрологическим обеспечением при разработке, производстве и обслуживании радиоэлектронных СИ // Законодательная и прикладная метрология, 2010. № 3. С. 40-44.

31. Золотухина Н.П., Ивахненко А.Г. Основные задачи метрологического обеспечения при разработке и проектировании радиоизмерительных приборов // Перспективы развития технологий обработки и оборудования в машиностроении: сбор. науч. статей 3-й Всероссийской научно-технич. конференции с международным участием. Курск: ЮЗГУ, 2018. С. 128-133.

32. ГОСТ Р 8.820-2013 Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Метрологическое обеспечение. Основные положения. - Введ. 01.01. 2015. М.: Стандартинформ, 2013. 11 с.

33. Аникеева О.В., Ивахненко А.Г., Сторублев М.Л. Методы оптимизации и принятия решений в управлении качеством: учеб. пособие. Курск: ЮЗГУ, 2015. 216 с.

34. МУ 64-02-002-2002 Методические указания. Организация и порядок проведения метрологической экспертизы нормативной документации. - Введ. 15.04.2003; взамен МУ 64-001-93. М.: ФГУП ГНЦА, 2002. 14 с.

35. ГОСТ Р 51672-2000 Метрологическое обеспечение испытаний продукции для целей подтверждения соответствия. Основные положения. - Введ. 01.07.2001. М.: Издательство стандартов, 2001. 19 с.

36. Аникеева О. В., Ивахненко А. Г. Проблемы внедрения системы ТРМ на машиностроительных предприятиях и пути их решения // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии, 2012. № 1. С. 22-27.

37. Anikeeva O., Ivakhnenko A., Zhirkov A. Parametric reliability assurance for machinetools. Procedia Engineering. V. 150 (2016). P. 712-716. DOI: 10.1016/j.proeng.2016.07.092

38. Аникеева О.В. Обеспечение точности станков при реализации системы ТРМ на машиностроительных предприятиях // Методы менеджмента качества, 2012. № 5. С. 3235.

Ог1оуа Angelina Aleksandrovna, student of the Anikeeva Olesya Vladimirovna, Ph. D., associate Professor Ivakhnenko Alexander G., doctor of technical Sciences, Professor Southwestern state University, Kursk, Russia

IMPROVING THE EFFICIENCY OF METROLOGICAL SUPPORT OF THE LIFE CYCLE OF INDUSTRIAL ENTERPRISE PRODUCTS

The paper considers the basics of metrological support of the life cycle of industrial enterprise products. An approach to determining the efficiency of metrological support stages of the life cycle of products is proposed.

Keywords: metrological support, product life cycle, efficiency, key performance indicators.