Встроенное качество будет осуществляться если. Методика дзидока или встраивание качества в производственный процесс

Не принимай, не делай, не передавай брак - три составляющих качества нашей продукции

Качество продукции - один из важнейших показателей эффективности деятельности завода. Его повышение определяет успех предприятия в условиях современного рынка, экономию ресурсов и темпы технического развития.

Высокое качество продукции возможно только тогда, когда оно «встроено» в процесс производства. Поэтому в 2012 году был дан старт проекту «Встроенное качество». Сегодня по данному направлению ведется активная работа во всех подразделениях завода: рабочие работают по принципу «Трех НЕ» (не принимай, не делай, не передавай брак); действуют «Кружки качества», на которых оперативно решаются вопросы и проблемы. Для повышения вовлеченности в вопросы качества проводятся соревнования между бригадами «Лучшая бригада по качеству», победителем которых в 2017 году стала бригада резчиков-штамповщиков газобаллонного производства - бригадир О.Ю. Мухаметдинова.

Встраивание качества в процесс - это, прежде всего, развитие личной ответственности работников за конечный результат. И первыми такую ответственность взяли на себя работники мебельного производства - бригадиры Александр Доплер, Светлана Уткина. За пять лет работы на самоконтроле не получено от покупателя ни одной претензии, экономический эффект составил 442 тысячи рублей.

Инициативу мебельщиков поддержали работники участка стен торцевых вагоносборочного производства - бригадиры Николай Лысых, Сергей Гончаров, Андрей Чернов, Александр Коноплев. Операционный контроль изготовления изделия выполняют сами рабочие, контролеры службы ОТК проводят только окончательную приемку продукции, экономический эффект составил 210,0 тысяч рублей.

Бригада резчиков на ножницах газобаллонного производства - бригадир Ольга Мухаметдинова, взяли на себя функции ОТК по проведению входного контроля металлопроката, поступающего в цех.

«Самоконтроль бригады штамповщиков цеха №1 нацелен, в первую очередь, на то, чтобы сократить циклы изготовления выпускаемой продукции. И хоть мы взяли на себя роль контролеров недавно, но уже видим результат - производственный процесс пошел быстрее», - отметила Ольга Юрьевна.

Реализуя мероприятия по развитию личной ответственности за качество продукции в целом, на заводе 58 работников имеют личные клейма (в 2012 году - 8 человек). Например, бригадир-мастер и слесарь механосборочных работ цеха №2 Павел Денюшкин работает с личным клеймом с 2005 года и считает, что если сварщику или оператору доверили личное клеймо ОТК, то работать нужно еще лучше: «Каждую смену я говорю коллегам в бригаде главный лозунг инструмента «Встроенное качество» - «Не принимай, не делай, не передавай брак». И знаете, люди работают по принципу «З НЕ» и понимают, что только качественное изделие удовлетворит покупателя. Об этом гласит и Миссия Волчанского механического завода. Чтобы стать самоконтролером, нужно заслужить доверие - работать без брака, замечаний и нарушений».

«Наличие личного клейма у рабочего способствует взаимному доверию контролера и исполнителя. Исполнитель-контролер, чтобы стать таким специалистом в одном лице, нужно в совершенстве знать технологический процесс, обладать техническими знаниями и практическими навыками. В общем, иметь высокую квалификацию, работать без дефектов и брака», - делится своим мнением резчик на ножницах и пилах вагоносборочного производства Андрей Ройд.

Важно в процессе встраивания качества в процесс не только видеть дефекты, но и предпринимать меры по их предотвращению, исключению случаев повторения. В этом направлении внесено не одно предложение рабочими цеха «Промтранспорт»: В. Шестак, А. Головиным, В. Михалициным, Д. Павловым, Д. Синициным. Ими освоен еще один элемент Встроенного качества - «защита от ошибок» (poka yoka)

«По сути своей «poka yoka» - это защита от неверных действий исполнителя. Метод предотвращения ошибок заключается в том, что если не допускать возникновения дефектов на производстве, то качество продукции будет увеличиваться. Это приведет к удовлетворению в работе самого исполнителя и одновременно к снижению издержек производства. Ребята цеха, видя возможности улучшения, дают свои предложения по изготовлению шаблонов и приспособлений, исключающих ошибки», - делиться своим опытом мастер цеха Юрий Попов.

В результате проводимых мероприятий убытки от брака в целом по Волчанскому заводу, в сравнении с 2012 годом, снижены на 15%, уровень дефектности (исправимые дефекты) снижен на 90%.

Вовлеченность персонала, анализ проблем, исключение повторяющихся ошибок позволяют повышать качество выпускаемой продукции и выполнять Миссию завода:

добиться и поддерживать наивысшую удовлетворенность потребителей за счет высокого качества продукции путем постоянного совершенствования технологии и развития потенциала каждого работника и завода в целом.

Благодарим Департамент стратегических коммуникаций Концерна «Тракторные заводы» за предоставление данного материала.

Юрий Кныш, руководитель центра развития менеджмента Департамента технологического аудита Концерна «Тракторные заводы»

Применили «сложный фильтр»

Анкетирование потребителей техники «Тракторных заводов» показало, что по соотношению «цена-качество» наши машины сопоставимы с конкурентами. При этом мы не стоим на месте, качество техники в состоянии поставки за 2013 год улучшено в 1,7 раза, а качество двигателей внутреннего сгорания - в 2,5 раза. Улучшаются и другие показатели качества.

На достижение этой планки работает серьезнейшая система качества, действующая от поставщика и входного контроля - до приемки продукции и ее сервисного обслуживания. В ней задействованы лаборатории, выполняющие анализ химсостава, структуры и свойств материалов, измерительные машины, позволяющие проверить конфигурацию любых деталей. Готовые комплектующие, например, компоненты гидро- и электросистем, проходят испытания на специализированных стендах. Для обработки ответственных изделий используется современное гибкое роботизированное оборудование с программным управлением, позволяющее минимизировать человеческий фактор и достичь высокой стабильности размеров.

Стенд для сборки электрожгутов

Каждая единица продукции проходит контроль исполнителем соответствия чертежу, а отдельные позиции контролируются повторно ОТК. Все ответственные детали имеют личное клеймо рабочего. Прежде чем трактор поставят на колеса или гусеницы, его основные узлы - трансмиссия, бортовые передачи, ведущие мосты и т.п. - проходят обкатку на специальных стендах. Собранная техника проходит сначала проверку на стенде с мониторингом рабочих параметров, а затем обкатку на полигоне. Эту систему можно сравнить с очень сложным фильтром, который тщательно, с эффективностью около трех порядков, вылавливает несоответствия и нарушения на пути деталей и материалов к готовой технике.

Мероприятия на службе качества

Параллельно действует комплекс организационных мер. Система обратной связи позволяет оперативно устранять отказы и постоянно повышать надежность компонентов техники. Ежегодно внедряется более тысячи мероприятий по улучшению конструкции и технологии. Предприятия проходят сертификацию на соответствие международным стандартам качества. Ежегодно продукция Концерна удостаивается премий «Марка качества», «100 лучших товаров» и т.п. Все важные процессы жестко регламентированы - от мотивации и обучения персонала до управления несоответствующей продукцией и проведения технологических аудитов.

Учитывая, что вся система в большинстве случаев основана на деятельности людей, очень важно участие всех работников в улучшении качества. Благодаря системе Три-НЕ уже более 80% несоответствующей продукции сдается рабочими добровольно. Проводимые аудиты необходимы для уверенности в том, что требования системы соблюдаются. Эта система обеспечивает высокое качество изделий.

Так что же такое качество? Есть стереотип, что качество - это соответствие изделия (трактора, двигателя и т.п.) требованиям чертежа. У потребителя никакого чертежа нет, у него есть потребности - пахать землю, строить дороги и т.п. И изделие должно удовлетворять эти потребности наилучшим образом. Если это трактор - то он должен быть удобным, надежным, позволять навешивать на него все необходимые дополнительные агрегаты, быть адекватным по цене. Итак, первое качество, необходимое потребителю, - это потребительские свойства продукции и определяются они ее конструкцией.

Однако просто заложенные в конструкцию свойства - это еще не все, что нужно потребителю. Вторым важным элементом в качестве является стабильность этих свойств. К слову, именно более низкая стабильность свойств отличала произведенную в СССР продукцию от зарубежной. Два автомобиля, сошедшие с одного конвейера, могли быть совершенно разными по надежности.

Как обеспечили стабильность качества

Там поняли давно - где есть человек, есть возможность ошибки, нарушений технологии, а значит, есть угроза стабильности качества. Да, можно заменить человека интеллектуальным оборудованием. Например, в ОАО «Промтрактор» сварочный робот помог добиться высокого и стабильного качества швов на лонжеронах рамы трактора.

Но эти средства недешевы, не всегда экономически целесообразны и не везде применимы. Например, сборочные операции трудно автоматизируются. Что делать в этом случае для предотвращения нарушений технологии? Ответ есть - это средства предотвращения ошибок, в том числе так называемый пока-йоке. Они делают неправильное выполнение операции невозможным или неудобным, бывают «жесткие» - асимметричные геометрические формы, проверка процесса с отключением в случае ошибки и «мягкие» - окрашивание разными цветами различных конфигураций, световые и звуковые сигналы, визуальные подсказки.

Таким образом, стабильность качества обеспечивается соблюдением технологии, а оно поддерживается в том числе и средствами предотвращения ошибок.

Тележка с комплектующими для сборки кабины

Что уже сделано

Внедрение средств предотвращения ошибок - задача не простая. Тем не менее, такие идеи появляются и реализуются «в железе». На КМЗ существовала проблема ошибок комплектовщицы при упаковке ЗИП. Более десятка видов крепежа в конкретном количестве нужно было упаковать в один пакет. Это требовало постоянной концентрации внимания. Был разработан ячеистый стол, который позволяет перед высыпанием набранной комплектации в упаковку удостовериться в том, что в каждой ячейке нужное количество комплектующих. На САРЭКСе на штуцеры РВД после контроля момента затяжки ставят специальные цветовые полоски. Они позволяют убедиться в том, что операция контроля не была пропущена, а также, что соединение после затяжки не расслабилось.

С пециальные цветовые полоски на штуцерах

На Промлите решена проблема загрязнения цеховой пылью песка, поступающего в стержневой автомат по ленточному конвейеру - над ним просто установлен защитный кожух.

На участке сборки кабин Промтрактора внедрены тележки, содержащие строго необходимое количество комплектующих для сборки одной кабины. Это предотвращает ошибки при сборке, а также исключает потери времени на поиск нужной детали.

На испытательных камерах для проверки герметичности кабины внедрен таймер, предотвращающий несоблюдение времени пролива.

Итак, встроенное качество и пока-йоке - это внешне простые, доступные решения. К встроенному качеству относится и совершенствование технологической оснастки. Любая оснастка помогает избежать ошибок, но ее можно и нужно улучшать в этом аспекте. Выполнение операций должно быть удобным и минимально утомлять оператора. Например, стенд для сборки электрожгутов имеет такую конструкцию, которая предотвращает большинство ошибок, весьма вероятных при выполнении такой сложной операции, требующей высокой концентрации внимания.

Есть и другие внедренные мероприятия. Одна их часть затрагивает конструкцию изделий, другая делает более удобным выполнение технологических операций. Таких улучшений сегодня немного, но их можно тиражировать, делиться опытом. Главная задача - не останавливаться и приумножать опыт решения проблем качества средствами предотвращения ошибок.

Встроенное качество. Сущность системы встроенного качества. Методы системы встроенного качества. Метод 6σ Галямов Радмир Ахатович

Встроенное качество n 5 S – Сортировка, Соблюдение порядка, Содержание в чистоте, Стандартизация, Совершенствование n TPM – Всеобщий уход за оборудованием n SMED – Быстрая переналадка n Канбан – Вытягивающее планирование на рабочем месте Брак – некачественное изготовление; – недодел, передел; – некомплектность.

Автономный контроль на рабочем месте – гарантия качества продукции Контролером качества (КК) и одновременно гарантией качества (ГК) является разработка, проектирование, производство и обслуживание такой продукции, которая удовлетворяет требованиям потребителя при минимальных издержках

Эволюция задач системы контроля качества Контроль качества первоначально осуществлялся независимыми контролерами при помощи метода статистической выборки. Но затем стал применяться метод автономного контроля всех заготовок на рабочем месте, состоящий в автономном контроле дефектов непосредственно в производственном процессе самими его участниками. Теперь контроль качества стал на «Тойоте» всеобъемлющим и охватывает не только производственную сферу, но и все звенья функционального управления

Условие производства 100%-ной качественной продукции и допустимые отклонения Индекс стабильности технологического процесса Ср=а/6σ; Степень отклонения β=в/(а/2) Условия, при которых не выпускаются бракованные детали: в+3σ1 Toyota - Ср≥ 1, 33

6σ Уровень сигмы 6 5 4 3 2 1 Число дефектов на миллион возможностей 3, 4 233, 0 6210, 0 66807, 0 308537, 0 690000, 0 Выход годных % 99, 9997 99, 977 99, 379 93, 32 69, 2 31 Значения уровня сигм характеризуют воспроизводимость основного бизнес-процесса предприятия, измеряемую числом дефектов на миллион возможностей. Воспроизводимость – статистический показатель, характеризующий стабильность работы процесса. Чем больше воспроизводимость процесса, тем меньше разброс показателя, характеризующего процесс.

Операция обрубки прутка n Распределение длин в начальный момент НГД – нижняя граница допуска; ВГД – верхняя граница допуска

Схема достижения цели при автономном контроле качества на рабочем месте Автономизация подразумевает в равной степени достижение таких целей, как снижение издержек на производство продукции, быстрая приспосабливаемость к изменению спроса, а также возрастание роли человека в производственном процессе

Автономный контроль качества n Снижение производственных издержек в результате сокращения рабочей силы n Приспосабливаемость к изменениям спроса n Возрастание роли человеческого фактора

Снижение производственных издержек в результате сокращения рабочей силы n Оборудование налажено таким образом, что оно автоматически отключается после того, как произведено необходимое количество продукции или при появлении брака n Рабочему уже не нужно постоянно следить за работой станков n Ручные операции можно отделить от механических, а рабочий, закончив обслуживание станка А, может заняться станком В, в то время как станок А продолжает функционировать. n Рабочий может одновременно обслуживать более одного станка, появляется возможность сократить число рабочих, а следовательно, и себестоимость продукции.

Приспосабливаемость к изменениям спроса n Все механизмы отключаются автоматически, когда произведено заданное количество изделий и поскольку выпускаются только изделия требуемого качества, то автономизация исключает перепроизводство n Тогда появляется возможность применить метод «точно вовремя» и обеспечить быструю приспосабливаемость производства к изменениям спроса

Возрастание роли человеческого фактора n Контроль качества основан на самостоятельности работника и требует оперативного принятия им решений, то это побуждает работников к повышению квалификации и таким образом ведет к возрастанию роли человеческого фактора

Защитные системы останова линии n Контактный метод Датчики - ограничители или фотоэлементы используются для того, чтобы обнаруживать отличие в размере или в форме изделий и таким образом выявлять определенные типы дефектов. Для того чтобы можно было использовать метод контакта, иногда практически аналогичным изделиям намеренно придают разные размеры и форму. Устройства, которые отличают один цвет от другого, также являются составной частью контактного метода n Метод совокупности n Метод дополнительных действий

Защитные системы останова линии n Контактный метод n Метод совокупности В отличие от контактного метода, который направлен главным образом на то, чтобы установить наличие определенного признака изделия, либо на то, чтобы удостовериться, что контролируемая операция была правильно выполнена, метод совокупности используется для того, чтобы обеспечить выполнение всех этапов операции. Защитная система, основанная на этом методе, используется, например, для того, чтобы гарантировать, что рабочий вложил в упаковочную коробку все необходимые детали и инструкцию n Метод дополнительных действий

Защитные системы останова линии n Контактный метод n Метод совокупности n Метод дополнительных действий называется так потому, что в отличие от других простых методов контроля он требует, чтобы рабочий произвел какое-то действие, которое не является частью процесса обработки изделия.

Средства визуального контроля n Электрические табло и сигнальные лампы Электрическое табло «Выход» Электрическое табло «Обмен валюты»

Схема действия системы визуального контроля Системы визуального контроля эффективны в достижении автономизации, но, как и другие методы контроля качества, они только фиксируют неполадки

Обеспечение качества n «когда» - 8 этапов деятельности: планирование выпуска изделия, конструирование изделия, подготовка производства, производство, производственный контроль, реализация и обслуживание, проверка качества в эксплуатации; n «кем и где» - руководитель определенного подразделения и название подразделения; n «что» - параметры и показатели, которые должны быть гарантированны, и необходимые для этого меры.

Метод фиксированного значения До улучшения

Ключевые слова

Встроенное качество / статистические методы / алгоритмическая защита / интерактивная функциональность / бортовые микропроцессорные системы / автоматизированные системы технической диагностики / Автоматизированная система управления надежностью локомотивов / Единая система мониторинга технического состояния локомотивов. / Quality by design / statistical methods / algorithmic protection / interactive functionality / onboard microprocessor systems / / automated locomotive reliability management system / unified locomotive technical condition monitoring system.

Аннотация научной статьи по компьютерным и информационным наукам, автор научной работы - Белинский Алексей Анатольевич, Лакин Игорь Капитонович, Аболмасов Алексей Александрович

Цель: Рассмотреть принцип «встроенное качество » в технологических процессах сервисного обслуживания и ремонта локомотивов для защиты от ошибок и некорректных или несвоевременных действий. Проанализировать информационные системы в локомотивном комплексе с точки зрения достоверности накапливаемой информации. Методы: Применены статистические методы (оценка полноты и достоверности информации, определение закона распределения заданного параметра математического ожидания среднеквадратичного отклонения, расчет характеристик тренда заданных параметров, оценка параметра потока отказов как функции наработки, оценка среднего количества отказов как функции наработки, оценка вероятности равенства двух средних значений, оценка средней наработки до отказа и т. д.), алгоритмические методы защиты локомотивов (использование данных бортовых микропроцессорных систем локомотива и данных автоматизированных систем технической диагностики). Результаты: Обработаны статистические данные по надежности локомотивов, выявлено наличие двумодального распределения (приработочных отказов и наработки на отказ) для дизельного оборудования тепловозов. Приведены примеры алгоритмических защит тепловозов и электровозов, при этом часть из этих алгоритмов внедрена на локомотивах и в настоящее время находится в опытной эксплуатации. Описаны основные события жизненного цикла локомотивов, требующие интерактивной функциональности . Практическая значимость: Описываемая методология впервые в отечественной практике позволит внедрить при техническом обслуживании и ремонте локомотивов методы математической статистики и теории надёжности, встроенных (инкапсулированных) в программное обеспечение, и использовать их в режиме online непосредственно на рабочих местах руководителей и специалистов как внутри сервисных локомотивных депо, так и на уровне филиалов и центрального аппарата сервисной компании.

Похожие темы научных работ по компьютерным и информационным наукам, автор научной работы - Белинский Алексей Анатольевич, Лакин Игорь Капитонович, Аболмасов Алексей Александрович

  • Реализация принципа «Встроенное качество» в информационных системах локомотивного комплекса

    2015 / Аболмасов Алексей Александрович
  • Нечеткие множества в системе поддержки принятия решений информационных систем локомотивного комплекса

    2015 / Лакин Игорь Игоревич
  • Применение статистических методов при диагностировании тепловозов

    2015 / Лакин Игорь Капитонович, Аболмасов Алексей Александрович, Мельников Виктор Александрович
  • Мониторинг технического состояния локомотивов по данным бортовых аппаратно-программных комплексов

    2016 / Лакин Игорь Игоревич
  • "Умный локомотив": диагностирование тяговых электродвигателей тепловозов с использованием методов машинного обучения

    2018 / Лакин И.К., Павлов В.В., Мельников В.А.
  • Инкапсуляция статистических методов управления в информационную систему сервисного обслуживания и ремонта локомотивов

    2016 / Пустовой Илья Владимирович
  • Сетевое планирование технического обслуживания и текущего ремонта локомотивов серии 2тэ116

    2015 / Осипов Артем Владимирович, Курилкин Дмитрий Николаевич, Грушин Константин Андреевич
  • Использование данных бортовых микропроцессорных систем МСУ-Т при ремонте тепловозов ТЭП70БС и 2ТЭ116У

    2016 / Мельников Виктор Александрович
  • Исследование технического обслуживания и ремонта модернизированных тепловозов на Севере

    2017 / Буслаева Ирина Ивановна, Ишков Александр Михайлович, Зудов Геннадий Юрьевич, Левин Алексей Иванович
  • Эксплуатационная надежность модернизированных тепловозов в условиях холодного климата

    2016 / Левин Алексей Иванович, Буслаева Ирина Ивановна, Зудов Геннадий Юрьевич

THE QUALITY BY DESIGN PRINCIPLE IN INFORMATION SYSTEMS OF A LOCOMOTIVE REPAIR COMPLEX

Objective: To consider the “quality by design ” principle in technological processes of maintenance service and repair of locomotives to protect against errors and incorrect or untimely actions. To analyse information systems in a locomotive complex from the point of view of accuracy of collected information. Methods: Statistical methods were used (estimation of completeness and accuracy of information, determination of distribution law of a given parameter of mathematical expectation of root-mean-square deviation, calculation of characteristics of given parameters’ trend, parameter estimation of failure flow as operating time function, estimation of average failure number as operating time function, estimation of probability of two averages being equal, estimation of average operating time before failure etc.), algorithmic methods of locomotive protection (using data from on-board microprocessor systems of the locomotive and data from automated technical diagnostics systems ). Results: Statistical data on fail-safety of locomotives was processed. Existence of bi-modal distribution (early failures and failure intervals) for diesel equipment of diesel locomotives was established. Examples of algorithmic protection for dieseland electricity-powered locomotives are provided, with some of these algorithms introduced on locomotives and currently undergoing test operation. Main events of a locomotive’s life cycle which require interactive functionality are described. Practical importance: The methodology outlined in the paper will allow, for the first time in Russia’s domestic practice, to introduce the application of mathematical statistics methods and reliability theory, in-built (in-capsulated) into software, into technical servicing and repair of locomotives, and to use them in on-line regime on managers’ and specialists’ desks both inside the service locomotive depots and on the level of branches and central offices of a service company.

Текст научной работы на тему «Принцип «Встроенное качество» в информационных системах локомотиворемонтного комплекса»

А. А. Белинский, И. К. Лакин, А. А. Аболмасов

ПРИНЦИП «ВСТРОЕННОЕ КАЧЕСТВО»

В ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ ЛОКОМОТИВОРЕМОНТНОГО КОМПЛЕКСА

Дата поступления: 14.01.2016 Решение о публикации: 18.01.2016

Цель: Рассмотреть принцип «Встроенное качество» в технологических процессах сервисного обслуживания и ремонта локомотивов для защиты от ошибок и некорректных или несвоевременных действий. Проанализировать информационные системы в локомотивном комплексе с точки зрения достоверности накапливаемой информации. Методы: Применены статистические методы (оценка полноты и достоверности информации, определение закона распределения заданного параметра математического ожидания среднеквадратичного отклонения, расчет характеристик тренда заданных параметров, оценка параметра потока отказов как функции наработки, оценка среднего количества отказов как функции наработки, оценка вероятности равенства двух средних значений, оценка средней наработки до отказа и т. д.), алгоритмические методы защиты локомотивов (использование данных бортовых микропроцессорных систем локомотива и данных автоматизированных систем технической диагностики). Результаты: Обработаны статистические данные по надежности локомотивов, выявлено наличие двумодального распределения (приработочных отказов и наработки на отказ) для дизельного оборудования тепловозов. Приведены примеры алгоритмических защит тепловозов и электровозов, при этом часть из этих алгоритмов внедрена на локомотивах и в настоящее время находится в опытной эксплуатации. Описаны основные события жизненного цикла локомотивов, требующие интерактивной функциональности. Практическая значимость: Описываемая методология позволит впервые в отечественной практике внедрить при техническом обслуживании и ремонте локомотивов использование методов математической статистики и теории надёжности, встроенных (инкапсулированных) в программное обеспечение, и использовать их в режиме on-line непосредственно на рабочих местах руководителей и специалистов как внутри сервисных локомотивных депо, так и на уровне филиалов и центрального аппарата сервисной компании.

Встроенное качество, статистические методы, алгоритмическая защита, интерактивная функциональность, бортовые микропроцессорные системы, автоматизированные системы технической диагностики, Автоматизированная система управления надежностью локомотивов, Единая система мониторинга технического состояния локомотивов.

Aleksey A. Belinsky, director general (Locomotive Technologies LLC); Igor K. Lakin, D. Eng., professor; *Aleksey A. Abolmasov, post-graduate student, a. [email protected] (Moscow State University of Railway Engineering ) THE QUALITY BY DESIGN PRINCIPLE IN INFORMATION SYSTEMS OF A LOCOMOTIVE REPAIR COMPLEX

Objective: To consider the "quality by design" principle in technological processes of maintenance service and repair of locomotives to protect against errors and incorrect or untimely actions. To analyse information systems in a locomotive complex from the point of view of accuracy of collected information. Methods: Statistical methods were used (estimation of completeness and accuracy of information, determination of distribution law of a given parameter of mathematical expectation of root-mean-square deviation, calculation of characteristics of given parameters" trend, parameter estimation of failure flow as operating time function, estimation of average failure number as operating time function, estimation of probability of two averages being equal, estimation of average operating time before failure etc.), algorithmic methods of locomotive protection (using data from on-board microprocessor systems of the locomotive and data from automated technical diagnostics systems). Results: Statistical data on fail-safety of locomotives was processed. Existence of bi-modal distribution (early failures and failure intervals) for diesel equipment of diesel locomotives was established. Examples of algorithmic protection for diesel-and electricity-powered locomotives are provided, with some of these algorithms introduced on locomotives and currently undergoing test operation. Main events of a locomotive"s life cycle which require interactive functionality are described. Practical importance: The methodology outlined in the paper will allow, for the first time in Russia"s domestic practice, to introduce the application of mathematical statistics methods and reliability theory, in-built (in-capsulated) into software, into technical servicing and repair of locomotives, and to use them in on-line regime on managers" and specialists" desks both inside the service locomotive depots and on the level of branches and central offices of a service company.

Quality by design, statistical methods, algorithmic protection, interactive functionality, onboard microprocessor systems, automated technical diagnostics systems, automated locomotive reliability management system, unified locomotive technical condition monitoring system.

Для качественного обеспечения перевозочного процесса на отечественном железнодорожном транспорте нужны надежно работающие локомотивы, условия работы которых постоянно усложняются из-за увеличения весовых норм и межремонтных пробегов, снижения квалификации ремонтного персонала и машинистов, старения парка и других факторов. При этом надёжность локомотивов определяется не только качеством их технического обслуживания и ремонта, соблюдением режимов эксплуатации, но и достоверностью исходной информации об их техническом состоянии.

В настоящее время в локомотивном комплексе ОАО «РЖД» используется большое число взаимодобавляющих (а иногда и дублирующих) информационных систем, в которых содержатся данные о работе и обслуживании локомотивов, их надёжности и ремонте: АСОУП (Автоматизированная система оперативного управления перевозками), ГИД (График исполненного движения) «Урал», КАСАНТ (Комплексная автоматизированная система учета, контроля устранения отказов технических средств и анализа их надежности), АСУТ (Автоматизированная система управления локомотивным хозяйством) и другие. Информация этих систем является основой для принятия управленческих решений .

Анализ показал, что достоверность данных не всегда очевидна, особенно при использовании усредненных показателей. Наиболее популярный

в интернете пример на тему неправильного использования статистики - это средняя температура по больнице, включая морг: в отделении 40 °C, в морге 5 °C, в среднем - 36,6 °C. К сожалению, аналогичная ситуация с использованием данных возникает и в статистике по локомотивам: большинство отказов устраняются в течение суток, два-три локомотива стоят в течение года, в результате средний простой в депо составляет месяцы. И такие данные озвучивают на различных совещаниях, используют при принятии управленческих решений. Неправильное использование данных касается большинства статистических показателей: средней массы поезда, среднесуточного пробега, простоя в ожидании ремонта и т. д. Таким образом, необходима проверка среднестатистической информации на достоверность .

В ОАО «РЖД» разработан комплект корпоративных стандартов управления качеством (СТК) для реализации на предприятиях транспорта - Система менеджмента качества (СМК). Стандарты регламентируют и использование математического аппарата, в том числе для статистической обработки данных. К сожалению, практическое использование СТК в СМК крайне затруднено из-за недостаточной квалификации инженерно-технического персонала, отсутствия навыка проведения расчётов, недоступности исходных данных для расчёта. Для решения проблемы компания ООО «ТМХ-Сервис» решила использовать технологию «встроенное качество», когда все сложные математические расчёты встроены (инкапсулированы) в информационные системы и пользователь может работать только правильно.

По принятой в настоящее время общемировой терминологии «Встроенное качество» - это система мероприятий технического и организационного характера, направленных на недопущение изготовления некачественной продукции. Качество повышается путем не усиления контроля готовой продукции, а предотвращения появления брака в процессе. В мире известны методы реализации встроенного качества: система «ноль дефектов», устранение источников возникновения ошибок, автономизация, применение стандартов менеджмента качества, всеобщее управление качеством (TQM), защита от ошибок, контроль, методы и средства защиты от ошибок, система 5С, визуальный контроль, обучение персонала, диаграмма Исикавы (причины и результат), рейтинг причин появления дефектов, постоянное улучшение (Кайдзен). На японских предприятиях встраивание качества в производственный процесс известно под термином «Дзидока». Одновременно следует рассматривать и принцип Пока-екэ (Poka-yoke - защита от ошибок) - метод, благодаря которому операцию можно сделать только одним - правильным -способом и дефект просто не может возникнуть .

В настоящее время в сервисной компании методология «Встроенное качество» разделена на три составляющих: встроенные статистические методы управления, алгоритмические защиты локомотивов, интерактивная функциональность.

Встроенные статистические методы

В ООО «ТМХ-Сервис» разработана и проходит опытную эксплуатацию Единая информационно-управляющая система мониторинга технического состояния локомотивов (ЕСМТ), которая составляет основу Автоматизированной системы управления надежностью локомотивов компании (АСУНТ) (рис. 1). Именно в ЕСМТ реализована технология «встроенное качество». В ЕСМТ встроены (инкапсулированы) методы международных, национальных и корпоративных стандартов в области сервисного обслуживания, управления качеством, управления надежностью, бережливого производства,

Рис. 1. Структурная схема АСУНТ ООО «ТМХ-Сервис»

в том числе математические методы. В основу ЕСМТ положен международный стандарт сервисного обслуживания ITIL, разработанный для IT-систем, но применимый практически в любой области сервисного обслуживания, что отражено в международном стандарте ISO 20000. ITIL представляет собой библиотеку рекомендаций (Best Practice), состоящую из 10 книг (рис. 2). Применительно к сервисному обслуживанию основу составляют две книги: «Поддержка услуг» (Service Management) и «Предоставление услуг» (Service Delivery). Они объединены в общий раздел ITIL «Техническое сопровождение» (IT Service Management - ITSM).

Рис. 2. Структура книг библиотеки ITIL

В ОАО «РЖД» ITSM успешно внедрен в хозяйствах связи и информационных технологий. Использование положительного опыта реализации подходов стандарта существенно ускоряет создание системы управления надежностью локомотивов. Согласно ITSM/ITIL, для обеспечения надежной работы системы необходимо реализовать десять процессов сервисного технического обслуживания, главными из которых являются три:

1) управление инцидентами (Incident Management): реализует функции технической помощи, направлен на быстрое восстановление обслуживания путем устранения неполадок. Задача процесса - свести к минимуму случаи прерывания обслуживания. Основные подпроцессы: прием обращений, регистрация инцидентов, классификация инцидентов, определение приоритетов, изоляция неполадок, эскалация инцидента (внутри процесса и/или на уровень администрации), отслеживание истории инцидентов, устранение непола-

док, уведомление клиентов, закрытие дела. Применительно к локомотивам создаётся единая комплексная система управления техническим обслуживанием и ремонтом локомотивов, в которой каждый ремонт и обслуживание (плановое или неплановое) рассматривается как Инцидент, жизненный цикл которого является управляемым и подконтрольным;

2) управление проблемами (Problems Management): направлено на снижение числа неполадок и инцидентов. Реализуется путем изучения источников их возникновения (на основе статистики инцидентов). Также включает анализ тенденций и контроль известных ошибок с расчетом на устранение их источников в долговременной перспективе. Процесс тесно связан с управлением инцидентами. Основные процессы: анализ тенденций в возникновении проблем, регистрация проблем, выявление источника, отслеживание истории проблем, анализ известных ошибок, контроль известных ошибок, решение проблем, закрытие дел по проблемам/известным ошибкам. Применительно к локомотивам реализуется комплексный факторный анализ информации об инцидентах, выявление и устранение узких и затратных мест технологического процесса;

3) управление уровнем сервиса (Service Level Management): позволяет сервисной компании устанавливать, обсуждать, вести мониторинг, составлять отчеты и контролировать уровень сервиса в соответствии с показателями обслуживания. Процесс определяет измеримые цели уровней сервиса и их потенциальных потребителей, позволяя руководству со временем взять на себя обязательства по соглашениям об уровне сервиса (Service Level Agreement -SLA). Основные процессы: оценка специфических требований к услугам, сравнение требований со стандартными услугами, определение потребности в заказных услугах, переговоры и составление соглашения об уровне обслуживания, установка цикла исследования эффективности услуги, анализ эффективности услуги с ориентированным на потребителя уровнем, создание отчетов потребителей, исследования эффективности услуги, выработка предложений об улучшении услуги (ориентированных на конкретных клиентов). Применительно к локомотивам процесс контролирует соблюдение условий договора на сервисное обслуживание с ОАО «РЖД» и заводами-изготовителями и заводами ОАО «Желдорремаш», планирует возможные методы повышения уровня сервиса .

Вся информация об инцидентах, произошедших с локомотивами, фиксируется в едином информационном пространстве ЕСМТ (рис. 3) путем создания листа регистрации инцидента (ЛРИ) (одной записи в базе данных (БД)) (рис. 4). В результате формируется исходная база данных об отказах и неисправностях.

Таким образом, принцип построения ЕСМТ предопределяет её правильное использование: состав модулей достаточен для реализации полной функциональности ESTM/ITIL, порядок доступа для заполнения полей реали-

ООО "ТМХ Сервис" (СРВ): АКТИВНЫЕ

f Статус ]

Отметки Локомотив

ш 1 источника Критичность Тяга Дорога Приписка Серия Номер ТПЕ Секция Филиал слд Время возникновения № ЛР Статус * Ответств. за Зарегистрирова закрытия

1Г 2 АСУТ i ЭЛЕКТРО двост СМОЛЯНИНОВО [ТЧЭ-8] 2ЭС5К 76/113 76А Д-ВОСТ ПРИМОРСКОЕ 04.04 17 50 330338 Работа ПРИМОРСК... 04.04 22 26

АСУТ i ТЕПЛО СЕВ КОТЛАС [ТЧЭ-19] 2ТЭ10МК 3377 33/ /ь С-ЗАП согыы^нюдсх 04.04 16 55 330334 Работа СОЛЬВЫЧЕ... 04.04 22 26

|г АСУТ i ТЕПЛО ПРИВ ЕРШОВ [ТЧЭ-13] 2ТЭ116 1737 1737А ЮЖН ЕРШОВСКОЕ 04.04 16 29 330326 Работа ЕРШОВСКОЕ 04.04 22 26

|Г АСУТ i ТЕПЛО В-СИБ ЗИМА [ТЧЭ-3] ТЭМ18Д 165 165 Н-УДИНСК ЗИМИНСКОЕ 04.04 16 28 330325 Работа 04.04 22 26

2 БОРТ i ТЕПЛО 3-СИБ БАРНАУЛ [ТЧЭ-7] ТЭМ2 7818 7818 3-СИ Б БАРНАУЛ 04.04 16 26 330622 Работа БАРНАУЛ 05.04 14 27

Рис. 3. Основное окно ЕСМТ: каждой строке соответствует один инцидент

т регистрации инцидента

) Приложить файл | Ggf Склад (" !■} Пауза | я Эскалация | ^ Устранен - Меры

Локомотив ТЭМ2 - 78... Критичность Уведомле... Закрыт

№ЛРК 330622 Дата/время инц. 04.04.20... Общая продолжительность 7

Статус Работа Создан 05.04.15... Подчиненность ОСНОВНОЙ

Приложено файлов 2

Последнее изменение Мамаев И....

1. Исх. данные (new)

D.3 - Команда / Работа

~ ^ Аудит ~ D.2 - Атрибуты

D.4 - Пауза / Эскалация______

D.0.6- Вес Ч 3.3. Пауза

Локомотив, секция ТЭМ2 - 7818: ТЧЭ-7 БАРНАУЛ (3-СИБ) 1Выбиать секцию локомотиваИСненить секцию!

^Базовое предприятие СО 3-СИБ: БАРНАУЛ: БАРНАУЛ

* Ответственный за заполнение ЛРИ 3-СИБ: БАРНАУЛ: ТЧР-18 (РЕМ) БАРНАУЛ н

Инцидент

^Дата/время инцидента 04 04.2015 16:26:35 в

Дата/время диагностического сообщения 05.04.2015 17:26:35 0

Обстоятельства по данным АСУ

^Обстоятельства инцидента Остановка дизеля при температуре охлаждающей жидкости 7SC

^ Место возникновения (дислокация) ТЧЭ-7 БАРНАУЛ Выбоать 1

0 Локомотив на момент времени инцидента 1 Заполнить автоматически

^>№ ТПЕ 7818

№ поезда 0

Масса поезда, т. 0

Вагонов 0

Таб. № ТЧМ 0

Депо приписки ТЧМ 0

^Критичность i Уведомление 0

Причина захода в депо ТО-3 0

Рис. 4. Лист регистрации инцидента

зует метод 8D, состав полей соответствует методам 5W2H, 5W и другим. Всё в ЕСМТ направлено на реализацию рекомендованных стандартами действий. Таким образом, даже не зная стандартов качества, работник сервисного локомотивного депо реализует правильную последовательность действий, что как раз и соответствует принципу «встроенное качество» .

Источники информации об Инцидентах в ЕСМТ:

Данные бортовых микропроцессорных систем управления (МСУ) локомотивов, обработанные на соответствующих автоматизированных рабочих местах (АРМ) МСУ;

Данные автоматизированных систем технического диагностирования;

Данные автоматизированных систем управления железнодорожного транспорта (АСУЖТ);

Данные журналов учета локомотивных депо (ТУ), прежде всего, ТУ-152 (бортовой журнал локомотива);

Данные с расшифровок скоростемерных лент поездок.

Входная информация ЕСМТ фиксируется как инцидент, при этом создается соответствующий ЛРИ, инцидент записывается в базе данных.

ЛРИ в ЕСМТ можно создавать тремя способами: автоматически (внутри информационных систем, например, АСУТ, АСОУП), автоматизированно (внутри информационных систем с подтверждением со стороны оператора, например АРМ МСУ) и вручную (например по данным ТУ-152).

Работа с ЛРИ ведется на протяжении всего жизненного цикла инцидента: в процессе устранения инцидента вся информация о времени, обстоятельствах, ходе устранения, причинах, последствий, замененных деталях и т. д. оперативно вносится в ЛРИ работником, отвечающим за контроль устранения инцидента и ввод информации в систему.

На основании ЛРИ в системе формируется единая база данных (БД). Информация, накапливаемая в ЕСМТ, периодически обрабатываться с помощью методов теории вероятностей и математической статистики в модуле ЕСМТ «Статистическая обработка данных» (далее - Модуль статистики). В результате данный модуль позволяет обрабатывать данные по следующим направлениям:

Оценка полноты и достоверности информации;

Определение закона распределения заданного параметра математического ожидания и среднеквадратичного отклонения;

Расчет характеристик тренда заданных параметров;

Оценка вероятности равенства двух средних значений для заданных параметров;

Оценка параметра потока отказов оборудования и локомотивов в целом;

Оценка среднего количества отказов как функции наработки;

Оценка средней наработки до отказа после плановых видов ремонта;

Оценка среднего времени восстановления локомотива.

Ниже представлены формулы и примеры расчета по нормальному закону распределения заданного параметра математического ожидания и среднеквадратичного отклонения.

Математическое ожидание mx - мера среднего значения случайной величины х:

где N - объем выборки случайных величин.

а х= ^N-1 % ^Xi ~ тх)2 ’ (2)

где N - объем выборки случайных величин; тх - среднее значение случайной величины х.

f (х) =-----рг= exP

На следующих двух рисунках приведены так называемые гистограммы, которые приняты во всём мире для визуального анализа статистических данных. На гистограммах показано, насколько часто происходят отказы при том или ином пробеге локомотива. Для этого весь интервал пробегов разбит на интервалы примерно по 14 тыс. км (шаг разбиения программа определяет сама по специальным формулам) .

На рис. 5 приведен пример достоверной информации - наработка на отказ тяговых электрических двигателей (ТЭД) тепловозов 2 ТЭ10 всех индек-

13 667 27082 40497 53912 67327 80742 94157 107572 120987 х, км

Рис. 5. Наработка на отказ тяговых электрических машин (ТЭД) тепловозов серии ТЭ10 от ТР-1 на Дальневосточной ж. д.

сов и секционности: сколько километров в среднем пробегают локомотивы от последнего ТР-1 до момента наступления отказа ТЭД. Данные взяты по Дальневосточной дирекции тяги с 01.01.2012 г. по 01.01.2014 г. (696 случаев). Из гистограммы видно, что средняя наработка на отказ составляет 34 тыс. км, при этом процесс одномодальный: данными можно пользоваться при принятии управленческих решений.

На рис. 6 приведен противоположный пример, когда имеет место эффект «средней температуры» - это наработка на отказ дизельного оборудования тепловозов 2ТЭ10 всех индексов и секционности: сколько километров в среднем пробегают локомотивы от последнего ТР-1 до момента наступления отказа дизельного оборудования. Данные также взяты по Дальневосточной дирекции тяги с 01.01.2012 г. по 01.01.2014 г. (1455 случаев).

Из гистограммы видно, что в отличие от ТЭД в одной группе оказались приработочные отказы (до 10 тыс. км пробега) и наработка на отказ (в среднем 30 тыс. км). Имеет место так называемый двумодальный процесс (как в случае с больницей). Такими данным пользоваться нежелательно: надо выделять сведения о приработочных отказах в отдельную группу.

Анализ показал, что двумодальное распределение типично для дизельного оборудования. Таким образом, при статистической обработке данных необходимо разделять данные приработочных отказов и наработки оборудования на отказ. Приведенный пример демонстрирует необходимость проверки исходных данных о работе железнодорожного транспорта, в том числе локомтивного комплекса.

Для предупреждения пользователя о наличии некорректного использования средних значений в ЕСМТ предлагается применять цветовую гамму фона (табл. 1), зависящую от достоверности информации.

Рис. 6. Наработка на отказ дизельного оборудования тепловозов серии ТЭ10

от ТР-1 на Дальневосточной ж. д.

ТАБЛИЦА 1. Порядок изменения фона среднестатистических параметров в зависимости от статистического качества информации для вероятности соответствия одному из законов распределения случайной величины

(максимальной), PF

Значение Цвет Пример

PF < 0,3 Красный 123

0,3 >= PF > 0,5 Оранжевый 123

0,5 >= PF > 0,7 Жёлтый 123

0,7 >= PF > 0,9 Серо-зелёный 123

0,9 >= PF > 0,95 Салатовый 123

PF >= 0,95 Зеленый 123

Примечание. У Пользователя предусматривается возможность при желании, дважды щёлкнув по интересующему числу, провалиться в гистограмму, аналогичную приведенным на рис. 5 и 6, и разобраться, почему фон подкрашен тем или иным цветом.

Также можно сделать вывод о необходимости повышать эффективность выходного контроля дизельного оборудования после ремонта, совершенствовать работу станций реостатных испытаний. Приведенные примеры демонстрируют, как применение методов статистической обработки данных может помочь повысить достоверность информации, используемой при принятии управленческих решений.

Алгоритмическая защита локомотивов

На основании опыта диагностирования локомотивов по данным МСУ выявлено, что помимо отказов и предотказных состояний (т. е. случаев, когда оборудование локомотива неисправно) встречаются нарушения режимов эксплуатации (т. е. случаи, когда корректно функционирующее оборудование локомотива машинист выводит за пределы допустимых режимов работы). За 2014 г. работники сервисной компании выявили и зафиксировали в ЕСМТ более 13 000 таких случаев. Принцип работы алгоритмических защит во всех случаях одинаков: на основании анализа данных датчиков, установленных на локомотиве, при наличии опасных значений не допускается работа локомотива в опасном режиме: ограничивается мощность, срабатывает защита и т. д. Практическое использование данной методологии в сервисной компании показало, что локомотив можно защитить от опасных режимов эксплуатации, тем самым повысив его эксплуатационную надежность. Примеры алгоритмических защит тепловозов и электровозов приведены в табл. 2, 3.

ТАБЛИЦА 2. Пример алгоритмических защит тепловозов

Нарушение Серия локомотива Нормативный документ Алгоритм защиты

Запуск дизеля при низких значениях температуры воды 2ТЭ116У Инструкция по эксплуатации 2ТЭ116У 2ТЭ116.00.00.008-01РЭ2, ч. 3 (п. 3.4.13) Запретить запуск дизеля с выдачей предупреждения

2(3) ТЭ10МК Руководство по эксплуатации дизель-генераторной установки 1-9ДГ исп. 3; 1А-9ДГ.62РЭ (с. 87) Не давать возбуждение на генератор, если есть выдача предупреждения

ТЭП70БС Регламент эксплуатации тепловозов ТЭП70А(У, БС) ТЭП70А.00РЭ-1 (п. 3.5) Запретить запуск дизеля с выдачей предупреждения

Остановка дизеля при высоких значениях температуры масла 2ТЭ116У Инструкция по эксплуатации 2ТЭ116У 2ТЭ116.00.00.008-01 РЭ2, ч. 3 (п. 3.10.1) Не останавливать дизель, если температура масла превышает допустимую. Выдать предупреждение. После того как температура вернётся в допуск, остановить дизель

ТЭП70БС Регламент эксплуатации тепловозов ТЭП70А (У, БС) ТЭП70А.00 РЭ-1 (п. 5.3)

Длительное превышение допустимого тока генератора 2(3) ТЭ10МК Руководство по эксплуатации дизель-генераторной установки 1-9ДГ исп. 3; 1А-9ДГ.62 РЭ (с. 87) Выдать предупреждение и уменьшить возбуждение генератора до достижения током допустимого значе-

2ТЭ116У Руководство по эксплуатации тепловоза 2ТЭ116У 2ТЭ116.70.15.002И2 ния

Вмешательство в работу дисплейных модулей «GERSYS» 2ТЭ116У Инструкция по эксплуатации МСУ-ТП Разбить жесткий диск ДМ на два логических диска: системный диск с установленной ОС и прикладным программным обеспечением защитить от изменений функцией EWF Windows XP Emb., а на диск D вести регистрацию работы тепловоза. Запретить подключение внешних устройств (клавиатуры, мыши), за исключением flash-диска для копирования результирующих файлов

ТАБЛИЦА 3. Пример алгоритмических защит электровозов

Нарушение режима эксплуатации Серия локомотива Нормативный документ Алгоритм защиты

Боксование колёсных пар Э5К, 2(3)ЭС5К П. 34 «Б» ЦТ-40 Положения о локомотивной бригаде от 29.12.2005 г. Распоряжение ЦТ-11р от 13.02.2012 г. вицепрезидента ОАО «РЖД» А. В. Воротилкина Снижать ток ТЭД темпом 5 % в секунду вплоть до прекращения боксова-ния

Следование на лимитирующий подъём со скоростью ниже расчётной Э5К, 2(3)ЭС5К П. 6.4. решения совещания вице-президента ОАО «РЖД» А. В. Во-ротилкина № АВ-203 от 28.07.2010 г. Применить алгоритм рас-чёта/записи температуры ТЭД и уменьшать тягу, как только температура ТЭД превысит допустимую

Многократное во сстановление ГВ Э5К, 2(3)ЭС5К Должностная инструкция машинисту электровоза ЦТлб-3/2 от 15.06.2009 г. Уменьшать мощность на 25 %, если ГВ срабатывает более 3 раз за последние 5 ч

Отключение моторвентиляторов в режиме выбега Э5К, 2(3)ЭС5К Распоряжение ОАО «РЖД» п. 3.1.29 № 77р от 20.01.2012 г. Убрать кнопку отключения мотор-вентиляторов

Применение крана 254 в тяге поезда для предотвращения бок-сования Э5К, 2(3)ЭС5К П. 10.1.22 ЦТ-ЦВ-ЦЛ- ВНИИЖТ/277 от 16.05.1994 г. инструкции по эксплуатации тормозов подвижного состава При задействовании крана № 254 снижать мощность на 30 %

Включение ПСН при выключенном вентиляторе ЦВС ЭП2К П. 4.2.2.5 Руководства по эксплуатации ЭП2 К.00 РЭ-1, ч. 2 Отключать ПСН при выключении ЦВС

Интерактивная функциональность

Суть интерактивной функциональности или интерактивной поддержки принятия решений заключается в следующем: в ЕСМТ накапливаются данные о техническом состоянии локомотивов, которые доступны для выполнения факторного анализа со стороны пользователя. Также по заранее определенным алгоритмам программа сама периодически проводит анализ и выявляет информацию, требующую принятия корректирующих мер. Эта информация автоматически доводится до сведения соответствующим руко-

Примеры событий, требующих интерактивной функциональности: нарушение безопасности движения поездов, отказ локомотива на линии, неплановый заход локомотива в сервисное локомотивное депо (СЛД), нарушение графика постановки локомотивов на техническое обслуживание и ремонт в СЛД, перепростой локомотива на плановом ремонте и другие события, требующие корректировки.

Таким образом, методология «Встроенное качество» по мере развития информационных технологий (в том числе ЕСМТ) и бортовых МСУ локомотивов становится реальным инструментов повышения надёжности локомотивов.

Данная методология позволит впервые в отечественной практике использовать в работе методы математической статистики и теорию надёжности при техническом обслуживании и ремонте локомотивов. При этом методы «встроены» внутрь программы и используются в режиме on-line непосредственно на рабочих местах руководителей и специалистов как внутри сервисных локомотивных депо, так и на уровне филиалов и центрального аппарата сервисной компании.

Библиографический список

1. Встроенное качество. Опыт Toyota Motor. - URL: http://www.orgprom.ru/uslugi/ corporate_programs/jidoka.html.

2. Киселев В. И. Эксплуатация и техническое обслуживание подвижного состава: учеб. пособие для вузов ж.-д. транспорта / В. И. Киселев, И. К. Лакин и др. - М. : Маршрут, 2012. - 578 с.

3. Лакин И. К. Автоматизированная система управления локомотивным хозяйством. АСУТ / И. К. Лакин. - М. : ОЦВ, 2002. - 515 с.

4. Лакин И. К. Применение статистических методов при диагностировании локомотивов / И. К. Лакин, А. А. Аболмасов, В. А. Мельников // Изв. Транссиба. - 2015. - № 1. -С. 20-29.

5. Липа К. В. Концепция автоматизированной системы управления надежностью локомотивов (АСУНТ) / К. В. Липа, В. И. Гриненко, С. Л. Лянгасов и др. - М. : ООО «ТМХ-Сервис», 2012. - 159 с.

6. Липа К. В. Мониторинг технического состояния и режимов эксплуатации локомотивов в ТМХ-Сервис. Теория и практика / К. В. Липа, А. А. Белинский, В. Н. Пустовой и др. - М. : ООО «Локомотивные технологии», 2015. - 212 с.

7. Митрохин Ю. В. Стандарты качества локомотивного хозяйства / Ю. В. Митрохин, И. К. Лакин, В. Ю. Алферов, В. В. Семченко. - Красноярск: Изд-во ДЦВ Красноярской ж. д., 2011. - 60 с.

8. Способ управления обслуживанием и ремонтом тягового подвижного состава железнодорожного транспорта и системами для его осуществления / К. В. Липа, А. В. Гри-ненко, С. Л. Лянгасов, И. К. Лакин, А. А. Аболмасов, В. А. Мельников. Пат. на изобретение № 2569216. М. : ФИПС, 26.10.2015.

9. Стандарт ОАО «РЖД». СТК 1.05.515.5. Методы и инструменты улучшений. Исследование разброса параметра. Гистограммы. - М., 2009.

10. Стрельников В. Т. Комплексное управление качеством технического обслуживания и ремонта электровозов / В. Т. Стрельников, И. П. Исаев. - М. : Транспорт, 1980. -207 с.

11. Четвергов В. А. Надежность локомотивов: учеб. для вузов ж.-д. трансп. / В. А. Четвергов, А. Д. Пузанков. - М. : Маршрут, 2003. - 415 с.

1. Vstroyennoye kachestvo. Opyt Toyota Motor. . - URL: http://www.orgprom.ru/uslugi/corporate_programs/jidoka.html.

2. Kiselev V. I., Lakin I. K. et al. Ekspuatatsiya i tekhnicheskoye obsluzhivaniye pod-vizhnogo sostava: uchebnoye posobiye dlya vuzov zheleznodorozhnogo transporta . Moscow, Marshrut, 2012. 578 p.

3. Lakin I. K. Avtomatizirovannaya sistema upravleniya lokomotivnym khozyaystvom. ASUT. . Moscow, OTsV, 2002. 515 p.

4. Lakin I. K., Abolmasov A. A. & Melnikov V. A. Izvestiya Transsiba - Proc. of the Trans-Siberian Railway, 2015, no. 1, pp. 20-29.

5. Lipa K. V., Grinenko V. I., Lyangasov S. L., Lakin I. K., Abolmasov A. A. & Melnikov V. A. Kontseptsiya avtomatizirovannoy sistemy upravleniya nadezhnostyu lokomotivov (ASUNT). . Moscow, OOO TMKh-Servis, 2012. 159 p.

6. Lipa K. V., Belinskiy A. A., Pustovoy V. N., Lyangasov S. L., Lakin I. K. et al. Monitoring tekhnicheskogo sostoyaniya i rezhimov ekspluatatsii lokomotivov v TMKh-Servis. Teoriya i praktika. . Moscow, OOO Lokomotivnyye tekhnologii, 2015. 212 p.

7. Mitrokhin Yu. V., Lakin I. K., Alferov V.Yu. & Semchenko V. V. Standarty kachestva lokomotivnogo khozyaystva. . Krasnoyarsk, Izdatelstvo DVTs Krasnoyarskoy zh. d., 2011. 60 p.

8. Sposob upravleniya obsluzhivaniyem i remontom tyagovogo podvizhnogo sostava zheleznodorozhnogo transporta i sistemami dlya yego osushchestvleniya . K. V. Lipa, A. V. Grinenko, S. L. Lyangasov, I. K. Lakin, A.A. Abolmasov, V.A. Melnikov. Invention patent no. 2569216. Moscow, FIPS, 26.10.2015.

9. Standart OAO RZhD. STK 1.05.515.5. Metody i instrumenty uluchsheniy. Issledo-vaniye razbrosa parametra. Gistogrammy. . Moscow, 2009.

10. Strelnikov V. T. & Isayev I. P. Kompleksnoye upravleniye kachestvom tekhnichesko-go obsluzhivaniya i remonta elektrovozov. . Moscow, Transport, 1980. 207 p.

11. Chetvergov V.A. & Puzankov A. D. Nadezhnost lokomotivov: uchebnik dlya vuzov zheleznodorozhnogo transporta. . Moscow, Marshrut, 2003. 415 p.

БЕЛИНСКИЙ Алексей Анатольевич - генеральный директор (ООО «Локомотивные технологии»); ЛАКИН Игорь Капитонович - д-р техн. наук, профессор; *АБОЛМАСОВ Алексей Александрович - аспирант, а. [email protected] (Московский государственный университет путей сообщения (МИИТ)).

© Белинский А. А., Лакин И. К., Аболмасов А. А., 2015

Галямов Радмир Ахатович

Встроенное качество

5S –
Сортировка, Соблюдение порядка, Содержание в чистоте,
Стандартизация, Совершенствование
TPM –
Всеобщий уход за оборудованием
SMED –
Быстрая переналадка
Канбан –
Вытягивающее планирование на рабочем месте
Брак
– некачественное изготовление;
– недодел, передел;
– некомплектность.

Автономный контроль на рабочем месте – гарантия качества продукции

Контролером качества (КК) и одновременно
гарантией качества (ГК) является
разработка, проектирование, производство
и обслуживание такой продукции, которая
удовлетворяет требованиям потребителя
при минимальных издержках

Эволюция задач системы контроля качества

I
Основная задача инспекции: проверки независимыми
контролерами при помощи метода статистической выборки
II
Основная задача автономного контроля в процессе
производства: проверка всех заготовок на рабочем месте
Автономизация
(автономный контроль качества на рабочем месте)
Совершенствование системы принятия решения об остановке производственных
линий в случае возникновения неполадок
Решение только на
основе опыта и
визуального
наблюдения без
привлечения средств
контроля
Решение с помощью
механических
средств
Решение с помощью
простых систем
III
Основная задача служб контроля качества в подразделениях:
функциональное управление производством
Контроль качества
первоначально осуществлялся
независимыми контролерами
при помощи метода
статистической выборки. Но
затем стал применяться метод
автономного контроля всех
заготовок на рабочем месте,
состоящий в автономном
контроле дефектов
непосредственно в
производственном процессе
самими его участниками.
Теперь контроль качества стал
на «Тойоте» всеобъемлющим и
охватывает не только
производственную сферу, но и
все звенья функционального
управления

Условие производства 100%-ной качественной продукции и допустимые отклонения

Индекс стабильности
технологического
процесса Ср=а/6σ;
Степень отклонения
β=в/(а/2)
Условия, при которых не
выпускаются
бракованные детали:
в+3σ<а/2
Или: Ср(1-β)>1
Toyota - Ср≥1,33

Уровень сигмы
6
5
4
3
2
1
Число дефектов на миллион
возможностей
3,4
233,0
6210,0
66807,0
308537,0
690000,0
Выход годных %
99,9997
99,977
99,379
93,32
69,2
31
Значения уровня сигм характеризуют воспроизводимость основного
бизнес-процесса предприятия, измеряемую числом дефектов на миллион
возможностей.
Воспроизводимость – статистический показатель, характеризующий
стабильность работы процесса. Чем больше воспроизводимость
процесса, тем меньше разброс показателя, характеризующего процесс.

Операция обрубки прутка

Распределение длин в начальный момент
НГД – нижняя граница допуска; ВГД – верхняя граница допуска

Операция обрубки прутка

Распределение после переделки

Операция обрубки прутка

Распределение после улучшений

Схема достижения цели при автономном контроле качества на рабочем месте

Автономизация подразумевает в
равной степени достижение
таких целей, как
снижение издержек на
производство продукции,
быстрая приспосабливаемость к
изменению спроса, а также
возрастание роли человека в
производственном процессе
Гибкое
производство
Снижение
издержек
производства
Реализация
процесса «точно
вовремя»
Сокращение
количества
рабочих
Гарантия
качества
Активизация
человеческого
фактора
Совершенствование рабочего процесса
Поставляется только
необходимое количество
деталей
Рабочий может обслуживать
несколько механизмов за
один временной цикл
Исследование основных
причин брака или
отклонений
Поставляются только
качественные изделия
Ручные опреции отделены
от механических
На табло включатся
сигнальные лампы

если произведено необходимое
количество деталей или закончена
операция
Механизм автоматически отключается,
если появляется брак
Автономизация. Механизм автоматически отключается, если обнаруживается какое-либо
отклонение от стандарта

Автономный контроль качества

Снижение производственных издержек в
результате сокращения рабочей силы
Приспосабливаемость к изменениям
спроса
Возрастание роли человеческого фактора

Снижение производственных издержек в результате сокращения рабочей силы

Оборудование налажено таким образом, что оно
автоматически отключается после того, как произведено
необходимое количество продукции или при появлении
брака
Рабочему уже не нужно постоянно следить за работой
станков
Ручные операции можно отделить от механических, а
рабочий, закончив обслуживание станка А, может заняться
станком В, в то время как станок А продолжает
функционировать.
Рабочий может одновременно обслуживать более одного
станка, появляется возможность сократить число рабочих, а
следовательно, и себестоимость продукции.

Приспосабливаемость к изменениям спроса

Все механизмы отключаются автоматически,
когда произведено заданное количество изделий
и поскольку выпускаются только изделия
требуемого качества, то автономизация
исключает перепроизводство
Тогда появляется возможность применить метод
«точно вовремя» и обеспечить быструю
приспосабливаемость производства к изменениям
спроса

Возрастание роли человеческого фактора

Контроль качества основан на
самостоятельности работника и требует
оперативного принятия им решений, то это
побуждает работников к повышению
квалификации и таким образом ведет к
возрастанию роли человеческого фактора

Контактный метод
Датчики - ограничители или фотоэлементы используются для того,
чтобы обнаруживать отличие в размере или в форме изделий и
таким образом выявлять определенные типы дефектов. Для того
чтобы можно было использовать метод контакта, иногда
практически аналогичным изделиям намеренно придают разные
размеры и форму. Устройства, которые отличают один цвет от
другого, также являются составной частью контактного метода
Метод совокупности

Защитные системы останова линии

Контактный метод
Метод совокупности
В отличие от контактного метода, который направлен главным
образом на то, чтобы установить наличие определенного признака
изделия, либо на то, чтобы удостовериться, что контролируемая
операция была правильно выполнена, метод совокупности
используется для того, чтобы обеспечить выполнение всех этапов
операции. Защитная система, основанная на этом методе,
используется, например, для того, чтобы гарантировать, что
рабочий вложил в упаковочную коробку все необходимые детали и
инструкцию
Метод дополнительных действий

Защитные системы останова линии

Контактный метод
Метод совокупности
Метод дополнительных действий
называется так потому, что в отличие от других простых методов
контроля он требует, чтобы рабочий произвел какое-то действие,
которое не является частью процесса обработки изделия.

Средства визуального контроля

Электрические табло и сигнальные лампы
Электрическое табло «Выход»
Электрическое табло «Обмен валюты»

Средства визуального контроля

Операционные карты и карточки канбан
Канбан детали
Междурядная культивация

Средства визуального контроля

Цифровые дисплеи

Средства визуального контроля

Указательные карточки складирования и
производственных запасов

Схема действия системы визуального контроля

Автономизация (автоматический контроль
качества на рабочих местах)
Исправление неполадок
на линии или в
оборудовании
Простые
системы
Световое табло
(включая
сигнальные
лампы)
Наблюдение за
выполнением
нормируемых
операций
Операционная
карта
Производственная система «точно вовремя»
Выполнение
производственных
планов
Система
«канбан»
Цифровой
дисплей
Гарантия исправной
доставки и контроль за
производственными
запасами
Складская табличка
и табличка хранения
Системы визуального контроля эффективны в достижении автономизации,
но, как и другие методы контроля качества, они только фиксируют
неполадки

Причинные связи при остановах линии

Сокращение количества рабочих
Невозможность заменить дефектные детали
или отремонтировать их во время простоя
Невозможность завершить все необходимые
операции в определенный временной цикл
Обнаружен брак
Останов на линии
Остановка линии и возвращение дефектных
деталей на предыдущие производственные
этапы


цикл
Усовершенствования с целью выполнения
всех операций в определенный временной
цикл
Гарантия качества

Обеспечение качества

«когда» - 8 этапов деятельности: планирование
выпуска изделия, конструирование изделия,
подготовка производства, производство,
производственный контроль, реализация и
обслуживание, проверка качества в эксплуатации;
«кем и где» - руководитель определенного
подразделения и название подразделения;
«что» - параметры и показатели, которые
должны быть гарантированны, и необходимые
для этого меры.

Применение устройств пока-ёкэ

Пример устройства пока-ёкэ, работающего по методу контакта

Пример устройства пока-ёкэ, работающего по методу фиксированного значения

Пример использования устройства пока-ёкэ, работающего по методу движений-этапов

Примеры сенсорных устройств различных видов

Образец использования ограничителя хода в качестве устройства пока-ёкэ

Образцы фотоэлектрических выключателей, фотодиодных датчиков и бесконтактных выключателей