Эффективность системы управления качеством продукции напрямую зависит от наличия исчерпывающей информации по всем технологическим переделам, которую, в чем уже убедились многие предприятия, дают только CALS-технологии. И обеспечивают оперативным ее анализом службу контроля и управления качеством, а также подразделения в цепочке поставок на всех этапах жизненного цикла продукции. Но это достигается лишь при грамотном использовании возможностей данных технологий. Между тем многие наши специалисты, занимающиеся внедрением стандартов ИСО, считают, что основной упор нужно делать исключительно на качество процесса производства, так как именно он, с их точки зрения, обеспечивает требуемый уровень конкурентоспособности продукции. Однако это не совсем так. Не меньшее внимание следует уделять совершенствованию предметов производства. И именно здесь не обойтись без математического моделирования, поскольку оно способствует повышению качества на этапе не только производства, но и проектирования продукции, снижает сроки и стоимость работ, потому что использует механизмы исследований, полноценно заменяющие дорогостоящие экспериментальные работы. Разумеется, только при условии, что модель точно, адекватно описывает объект исследования. Правда, модель может оказаться довольно сложной. Особенно модель процесса создания изделий: данный процесс состоит из большого числа этапов, операций и других актов перехода от менее совершенного и завершенного к более определенному и законченному. Причем каждый этап может отличаться от предыдущего и последующего как по форме, так и содержанию, а также длительности, месту его выполнения (на различных предприятиях или подразделениях одного предприятия) и многим другим признакам.

Но, какой бы сложной ни была модель, при ее составлении, в общем, следует руководство- ваться одним и тем же алгоритмом, основу которого составляет очередность решаемых задач, а также последовательность постановки вопросов и получения ответов. Причем нужно иметь в виду: систему управления процессами нельзя, как правило, описать одним уравнением. Тем более простым. Другими словами, всегда необходим набор (система) уравнений, отражающих различные этапы процессов. Более того, каждый из процессов включает определенное число подэтапов и операций, для которых существуют свои конкретные функции описания.

Таким образом, вся система управления процессами представляет собой взаимосвязанные технические, информационные, организационные и экономические методы и средства, влияющие на условия и факторы, а значит, и на качество продукции в процессе ее разработки, производства и применения. То есть это единый программный комплекс по обеспечению, контролю и управлению качеством продукции,который можно представить в виде этапов,приведенной на рис.1.

Как видно из рисунка, "исходной точкой" комплекса являются технические условия на продукт, выработанные на основе маркетинговых исследований рынка и политики предприятия в области качества. Они играют роль входных параметров процесса проектирования продукта (изделия) и плана приемочного его контроля, т. е. части системы контроля качества. В свою очередь, выходные параметры процесса проектирования служат входными данными производственных процессов и, опять-таки, системы контроля качества. Выходные данные производственных процессов есть входные параметры системы оценки стабильности технологических (и не только) процессов и той же системы контроля качества. Наконец, выходные данные системы оценки стабильности — это входные данные системы контроля качества.

Такая последовательность характерна для создания как сложных, так и простых изделий. То есть схема, приведенная на рисунке, представляет собой модель, позволяющую наблюдать за входом, процессом и выходом, а также устанавливать меру влияния входа и процесса на выход (результат). И принимать решения о выработке и применении корректирующих воздействий.

Каждый из входящих в схему этапов имеет только ему присущие свойства и особенности.

Например, на этапе проектирования устанавливается система связей свойств материала и размерных связей и, что особенно важно, закладываются методы достижения качества продукции с учетом наиболее экономичного способа ее изготовления при намеченной программе выпуска.

На этапе производства решаются более сложные задачи материализации связей за счет управления технологическими процессами и операциями.

Эти и все другие этапы "работают" на систему качества. То есть вместе они образуют систему управления качеством.

Более конкретно порядок управления качеством рассмотрим на примере электромеханических преобразователей, точнее, генераторов автомобилей ВАЗ на этапах их проектирования и производства.

Модель для их исследования представляет собой (рис.2) логическую цепочку взаимосвязанных и взаимозависимых программ и математических моделей, созданных в интегрированной технической среде MathLab, которая объединяет вычисления, графику и визуализацию. Она, по нашему мнению, отвечает основному требованию международного стандарта ИСО 9001 версии 2000 г., которое гласит: "Организация должна разрабатывать, документировать, внедрять и поддерживать в рабочем состоянии систему менеджмента качества, постоянно улучшать ее результативность" .

Так, в связи с тем, что геометрические размеры активной части генератора существенно влияют на качество изделия, в структуре модели предусмотрен блок "Группа программ", который рассчитывает коэффициенты влияния учитываемых (входных) параметров на качество изделия. Далее, в блоке "Аналитика" выделяются наиболее значимые входные параметры, т. е. выполняется ранжирование параметров по степени их влияния на выходные (единичные) показатели качества.

Чтобы обеспечить необходимый уровень качества изделия при изготовлении, нужно знать и использовать возможности технологического процесса с точки зрения точности размерных параметров активной части генератора. Поэтому в структуру модели исследования включен блок "Математическая модель", обеспечивающий математическое и статистическое моделирование. Именно он рассчитывает численное значение критерия качества обеспечения входных параметров, методом Монте-Карло формирует виртуальную партию изделий, которая отражает реальные технологические разбросы как входных размерных параметров, так и связанных с ними характеристик качества изделия. Для этого блок анализирует технологический процесс изготовления, оптимизирует план приемочного контроля качества, определяет связь входных параметров с выходными, что позволяет уже на стадии проектирования обеспечивать необходимый уровень качества выходных параметров генератора.

Размеры активной части генератора выбирают с помощью задатчика случайных чисел; рабочие характеристики (характеристики качества) для выбранных размеров рассчитывают с учетом применяемых материалов активной части. (Входными параметрами во всех случаях служат средние значения и среднеквадратичные отклонения размеров активной части.) Результаты расчета в виде массивов заносятся в рабочее окно программы.

За критерий качества технологического процесса изготовления генератора принята вероятностная оценка попадания размерного параметра в пределы установленного техническими условиями поля допуска. При этом считается, что погрешности изготовления распределяются по нормальному закону.

Получив значения показателей качества технологического процесса, тем самым определяют возможное среднее число дефектных изделий в партии. Инструментом, с помощью которого устанавливают, приемлем или неприемлем уровень качества данной партии, является график последовательного анализа, который строят по уравнениям биноминального отношения вероятностей Вальда. Исходными параметрами для его расчета служат риски изготовителя (?) и заказчика (?), приемлемый (P1) и гарантированный (Р2) уровни качества.

План приемочного контроля качества создают на основе численного значения критерия качества технологического процесса по методике, предложенной еще в 1966 г. С.Р. Калабро, которая обеспечивает поиск оптимального плана контроля партии изделий для принятых значений рисков заказчика и потребителя. При этом в качестве исходных параметров используют значение приемлемого уровня качества (Р1), допустимый процент дефектных изделий или гарантированный уровень качества (Р2), предварительные значения рисков поставщика и потребителя. (Приемлемым уровнем качества считается, как всегда, признанное оптимальным или допустимым число дефектных изделий в партии из 100 ед. продукции. Риск поставщика представляет собой вероятность забраковки партии из-за плохой, или пессимистической, выборки, даже если в действительности она соответствует приемочному уровню; риск потребителя — вероятность принятия партии из-за случайного получения благоприятной выборки, в то время как в целом качество изделий хуже, чем наихудший из допустимых уровней.)

При построении данного плана используют распределение Пуассона: его выбор продиктован тем, что оптимальный объем выборки меньше 10 % объема контролируемой партии и доля дефектных изделий в партии также менее 10 %.

Для выбранного плана приемочного контроля строят оперативную характеристику и характеристику среднего выходного качества.

Результаты проведенных исследований показали, что математическое структурирование работы позволило, во-первых, связать технологический разброс входного размерного параметра с возможным разбросом выходного рабочего параметра (показателем качества) и в соответствии с их анализом подойти к более обоснованному назначению планов приемочного контроля качества; во-вторых, получить наглядное представление о процессах формирования качества продукции; в-третьих, проводить исследования в области инженерии качества без дорогостоящих экспериментов; в-четвертых, с помощью точного, лаконичного, удобного для восприятия и анализа описания системы как совокупности взаимодействующих компонентов и взаимосвязей между ними формировать целостную картину процессов, происходящих на предприятии (фирме), включать в нее описания организации работ в отдельных подразделениях.