CC BY
4
УДК 658.56
Б01: 10.24412/2071-6168-2024-8-123-124
МЕТОДИКА ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ТРЕБУЕМОГО УРОВНЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ И КАЧЕСТВА
ШТАМПОВАННЫХ АВТОКОМПОНЕНТОВ
Д.А. Горохова
В статье рассмотрена методика прогнозирования требуемого уровня производительности и качества штампованных автокомпонентов, разработанная с учетом опыта реализации методики ЛР<2Р. В целях улучшения рассмотрено введение новых этапов, связанных с проектированием технологической оснастки и отработкой технологии штамповки, имитационного моделирования производственных процессов, а также нормирования технологических и трудовых операций.
Ключевые слова: ЛPQP, управление качеством; проектирование и разработка новой продукции; системы менеджмента качества.
Автомобильная промышленность является одним из самых сложных и технологически насыщенных секторов экономики, требует постоянного совершенствования производственных процессов и качества выпускаемых компонентов. Современные автомобили состоят из тысяч деталей, каждая из которых должна соответствовать высоким стандартам. В этих условиях прогнозирование требуемого уровня производительности и качества автокомпонентов становится критически важным элементом стратегического планирования и операционного управления.
Целью методики прогнозирования требуемого уровня производительности и качества является обеспечение целевых значений, согласованных с ожиданиями потребителей в плане наращивания производства, тем самым выполняя взятые на себя обязательства по организации стабильного процесса поставки автокомпонентов.
Данная методика описана в процессной логике и «раскладывается» на 5 ключевых этапов. При разработке данной модели был учтен опыт в реализации методики APQP. Данная методика является базовой отраслевой методикой, применяемой в автопроме. Новизна методики прогнозирования требуемого уровня производительности и качества заключается в добавлении новых этапов, связанных с проектированием технологической оснастки и отработкой технологии штамповки, имитационного моделирования производственных процессов, а также нормирования технологических и трудовых операций.
В таблице 1 приведены описания новых этапов методики прогнозирования требуемого уровня производительности и качества.
Таблица 1 - Описание этапов методики, обладающих новизной
№ Наименование этапа Цель Описание
1. Предварительное проектирование технологической оснастки Снизить стоимость штамповой оснастки за счет снижения рисков доработки конструкции Применяется технология штамповки эластичной средой для снижения сроков изготовления штамповой оснастки и снижения затрат на изготовление и доработку штамповой оснастки
2. Изготовление опытных образцов Снизить длительности проведения монтажных испытаний компонентов Проводится изготовление опытных образцов для проведения монтажных испытаний за счет применения технологии штамповки эластичной средой
3. Нормирование технологических операций Рассчитать плановые трудоемкость и длительность выполнения технологических операций Проводится нормирование технологических операций на этапах проектирования и разработки
4. Имитационной моделирования технологических процессов Рассчитать плановые показатели производительности и качества производственных процессов Проводится построения и оптимизация имитационной модели процесса производства штампованных автокомпонентов
5. Уточнение целей по качеству и производительности Рассчитать прогнозные целевые показатели по качеству и производительности Проводится определение и уточнение целей по качеству и производительности
6. Анализ производительности и качества Провести анализ фактических и прогнозных показателей по качеству и производительности Проводится анализ и корректировка целевых показателей
7. Сокращение потери и снижение трудоемкости Снизить потери и трудоемкость Разрабатываются и внедряются мероприятия по сокращению потерь и снижению трудоемкости изготовления штампованных автокомпонентов
Методика прогнозирования требуемого уровня производительности и качества приведена на рисунке 1.
Согласно новой методике в этап 2 «Проектирование и разработка продукта» предложено ввести новый подэтап - «Предварительное проектирование технологической оснастки». А для предприятий, производящих штампованные автокомпоненты актуально внедрить подэтап - «Предварительное проектирование технологической оснастки. Штамповка эластичной средой», который предполагает выполнение следующих действий:
- Разработка оснастки для штамповки эластичной средой.
- Изготовление опытных образцов для монтажных испытаний.
- Моделирование окончательного процесса штамповки.
- Разработка графиков ППО для оснастки.
- Проектирование оснастки с учетом требований РокаУоке.
Кпаченые: тачки
Предкошнраут •-
Заказ оснастки
Одобрение
npctit:nftua
Запуск Я праитоАстяо
Этап 1. Анализ требований и планирование
Этап 2. Проектирование и разработка продукта
Этап 3. Проектирование и разработка процессов
Этап 4. Окончательная подготовка производства
Этап 5. Наращивание производства. Улучшения
Запрос II
Iпредложение
(RFQ) \ Ri.ibop fl
Вллидлипя компонентов
Запуск в производство (SOP)
Разработка целей конструкции
Разработка целей по [ячеству:
[iix>iiiilo;;u re.ii.iKK ru
D
перечня материалов
Разраоотха плана обеспеченна
Раграоотка 213 ir 3 Г} моле лей
Ли ал и ] рисков конструкции OFMEA
Разработка срелств намерений к спирали
Paipaooi ки джчгртммы потока Процессов
характеристик по тех.
Рвзраоогка Плана управления Control Plmi
Диализ рисков процессов
PFMEA
Анализ возможностей
ПрОКСССОА
образцов н валнлацня
Валнлацня процессов
■Г|М)Н1Ви,1СГНЛ
Инн lamiuHiciM маделнроншше
Проск J ирооаннс ш вимповон оснастки
е тлей по качеству
D
потерь н
tpyaOttncOCTH
Аулз! гы процессов к продукта
Переход на серийный План управления
Существующие этапы
D
Рис. 1. Методика прогнозирования требуемого уровня производительности и качества
При внедрении процесса (штамповка эластичной средой) в описанные этапы проектирования, существенно сокращаются риски увеличения длительности подготовки производства за счет изготовления и доработки штам-повой оснастки. Данный процесс является сервисным, опытным, экспериментальным. При добавлении экспериментального процесса получения штамповой оснастки для изготовления опытных образцов, существенно сокращаются затраты и длительность разработки основной оснастки, т.к. экспериментальная оснастка для штамповки эластичной средой изготавливается быстро.
Введение данного технологического процесса является новизной для процессов постановки на производство новой продукции в автомобильной промышленности и связан с сокращением сроков проектирования и разработки продукции и процессов.
Рассматриваемая методика прогнозирования требуемого уровня производительности и качества содержит несколько этапов реализации.
Первым этапом является «Анализ требований и планирование проекта». Подробный перечень его подэта-пов приведен в таблице 2. Целью первого этапа является проведение анализа осуществимости проекта и анализа рисков для формирования технико-коммерческого предложения в ответ на запрос потребителя и получения номинации на поставку.
Этап 1. Анализ требований и планирование проекта
Таблица 2
№ Наименование подэтапа
1.1. Получение подписанного запроса на коммерческое предложение (RFQ).
1.2. Технологическая проработка и экономический анализ запроса потребителя. Определение целевых сроков подготовки продукта и целевых затрат на проект. Согласование Capability Contract, устанавливающего цели по достижению воспроизводимости ключевых характеристик продукции .
1.3. Анализ осуществимости проекта и анализ рисков. Анализ осуществимости изготовления. Анализ стоимости изделия
1.4. Формирование технико-коммерческого предложения в ответ на запрос потребителя, согласование с потребителем
1.5. Получение номинационного письма при положительном решении потребителя. Заключение договора подготовки производства, согласование основных требований по качеству
Второй этап - «Проектирование и разработка продукта». Перечень его подэтапов приведен в таблице 3. Цель второго этапа заключается в разработке конструкции автокомпонента с определением ее соответствия законодательным и нормативным требованиям, и также требованиям потребителя по качеству и надежности.
Таблица 3
Этап 2. Проектирование и разработка продукта_
№ Наименование подэтапа
2.1 Разработка календарного графика проекта
2.2 Разработка технических требований, мат.модели / КД на основании технических спецификаций. Определение ключевых свойств и специальных характеристик продукции
№ Наименование подэтапа
2.3. Разработка концепции калибра (ТУ и лист одобрения калибра)
2.4 Анализ и заполнение формы обязательств поставщика по выполнимости проекта
2.5 Разработка плана исследований возможностей процесса (PCSP)
2.6. Разработка рекомендаций поставщика по обращению с продукцией (при сборке и эксплуатации)
2.7 Разработка проекта программы испытаний изделия и проекта ТУ, при необходимости
2.8 Проведение FMEA конструкции (DFMEA). Определение необходимости применения PY
2.9 Согласование программы испытаний (плана валидации)
2.10 Разработка схемы потока процесса и ПУ для прототипов. Определение ключевых характеристик процесса
2.11 Оценка и выбор поставщиков КИиМ Запрос и получение от поставщиков цепи поставок на КИиМ
2.12 Обеспечение требований по природоохранному законодательству
2.13 Закупка КИиМ для изготовления опытных образцов
2.14 Расчет плановой производительности (PRODUCTION CAPACITY PLAN)
2.15 Определение предварительных требований по логистике и упаковке
2.16 Предварительное проектирование технологической оснастки. Штамповка эластичной средой (новый подэтап) Разработка оснастки для штамповки эластичной средой Изготовление опытных образцов для монтажных испытаний Моделирование окончательного процесса штамповки Разработка графиков ППО для оснастки Проектирование оснастки с учетом требований PY
2.17 Изготовление опытных образцов (прототип)
2.18 Испытания опытных образцов (прототип), получение заключения от потребителя
2.19 Корректировка ММ и КД по результатам испытаний
2.20 Пересмотр DFMEA, при необходимости
2.21 Согласование ММ и КД, заморозка конструкции Подписание CAPRO
2.22 Установление целей мониторинга подготовки производства по вехам проекта
2.23 Совещание по выполнению 2-го этапа проекта
Третьим этапом является «Проектирование и разработка процессов производства». Деятельность по третьему этапу отражена в таблице 4. Целью данного этапа является завершение разработки и изготовления производственной оснастки и разработка производственных процессов, направленных на достижение целевых показателей по качеству, затратам и срокам. Производственная система должна гарантировать, что требования и ожидания потребителя выполнены.
Таблица 4
Этап 3. Проектирование и разработка процессов производства_
№ Наименование подэтапа
3.1 Уточнение логистического потока и согласование с потребителем требований к упаковке готовой продукции
3.2 Уточнение перечня КИиМ. Запрос сертификатов соответствия (папки РРАР)
3.3 Согласование КД с поставщиками КИиМ
3.4 Определение перечня и плана контроля контролируемых характеристик для КИиМ, в т.ч. определение требований по контролю ключевых характеристик
3.5 Разработка схемы потока процесса (flow-chart) для предсерийного производства
3.6 Проведение FMEA процесса (PFMEA) Определение необходимости применения PY
3.7 Разработка плана управления для предсерийного производства
3.8 Проектирование и изготовление технологической оснастки и средств контроля
3.9 Закупка оборудования, инструмента и средств измерения
3.10 Приемка технологической оснастки
3.11 Приемка первых of-tools образцов деталей (IOD) с основной технологической оснастки
3.12 Поверка и аттестация новых средств измерения и контроля
3.13 Валидация конструкции калибра (ТУ и лист одобрения калибра)
3.14 Введение в эксплуатацию оборудования, оснастки, инструмента и средств измерения и контроля
3.15 Формирование графиков ППО / ППР
3.16 Актуализация требований к компоновке производственных площадей (Floor Plan Layout)
3.17 Расчет численности основных рабочих, расчет загрузки оборудования
3.18 Разработка рабочих инструкций (производство, контроль, упаковка, доработка)
3.19 Организация рабочего места, планировка
3.20 Планирование аудита процесса производства и продукта
3.21 Наработка и поставка опытной партии изделий (образцов) для сборки Пилот-1 (детали off-tools). Получение заключения (рапорта) потребителя.
3.22 Утверждение комплекта отчетных документов по 3-му этапу
3.23 Мониторинг выполнения целей подготовки производства по вехам проекта
3.24 Совещание по выполнению 3-го этапа проекта
Четвертый этап - «Окончательная подготовка производства; верификация и валидация проекта». Деятельность по четвертому этапу отражена в таблице 5. Цель этапа - подтверждение возможности технологического процесса по достижению целевых показателей по качеству, затратам и срокам в условиях выхода на полную мощность с требуемым темпом выпуска продукции и уровнем качества.
Таблица 5
Этап 4. Окончательная подготовка производства; верификация и валидация проекта_
№ Наименование подэтапа
4.1 Подбор и обучение персонала
4.2. Получение одобрения субкомпонентов поставщиков КИиМ
4.3 Обеспечение КИиМ для производства опытно-промышленной партии
4.4 Изготовление опытно-промышленной партии
4.5 Анализ воспроизводимости процесса (SPC) -
4.6 Проведение измерений (образцы ОНИ)
4.7 Получение заключения (рапорта) от потребителя по сборке опытно-промышленной партии (Пилот-2)
4.8 Корректировка комплекта технологической документации по результатам производства опытно-промышленной партии
4.9 Разработка плана управления для серийного производства
4.10 Окончательное согласование с потребителем способа упаковки, маркировки (идентификации), доставки продукции
4.11 Проведение испытаний продукции в соответствии с программой испытаний (планом валидации)
4.12 Согласование с потребителем контрольного образца внешнего вида изделия. Формирование каталога дефектов
4.13 Формирование отчета по плану исследования возможностей процесса (PCSR)
4.14 Одобрение производственных мощностей
4.15 Мониторинг выполнения целей подготовки производства по вехам проекта
4.16 Формирование плана наращивания производства (Ramp-up)
4.17 Проведение аудита процесса производства (внутренний аудит)
4.18 *Аудит квалификации процесса (ASPQR). *При установлении высокого и среднего уровня риска в проекте по процессу аудит готовности производства проводится потребителем.
4.19 *Аудит поставщика по мощностям (Capacity audit). *При установлении высокого и среднего уровня риска в проекте по мощностям аудит мощностей Общества проводится второй стороной (потребителем).
4.20 Оформление акта готовности производства
4.21 Получение положительного заключения от потребителя, PSW
4.22 Совещание по выполнению 4-го этапа проекта
Пятый заключительный этап - «Наращивание производства. Начало массового производства и мониторинг поставок. Действия по улучшению». Деятельность по пятому этапу отражена в таблице 6. Целью данного этапа является осуществление непрерывного мониторинга и оптимизация производственных показателей до достижения выхода на полную мощность в целях повышения удовлетворенности потребителя в процессе массового производства продукции. Осуществляется контроль уровня дефектности; отсутствие инцидентов в гарантийной эксплуатации; поддерживается тесная обратная связь с потребителем и своевременная реакция на поставку продукции с несоответствиями по количеству или качеству. Разрабатываются планы ПКД, отрабатываются отчеты 8Д, оценивается результативность принятых мер.
Таблица 6
Этап 5. Наращивание производства. Начало массового производства и мониторинг поставок. _Действия по улучшению_
№ Наименование подэтапа
5.1 Мониторинг объемов поставок на соответствие требований производственных планов
5.2 Внутренние аудиты процесса
5.3 Мониторинг выполнения целей по качеству в соответствии с Ramp-up
5.4 Отмена дополнительных точек контроля. Переход на серийный ПУ
5.5 Совещание по выполнению 5-го этапа проекта и архивирование дела по проекту
Таким образом методика прогнозирования требуемого уровня производительности и качества позволяет достигать целевые показатели по производительности и качеству, согласованные с потребителем - автосборочным предприятием, тем самым обеспечивая повышения удовлетворенности потребителей и конкурентоспособности производственного предприятия.
Список литературы
1. ГОСТ Р 15.000-2016. «Система разработки и постановки продукции на производство. Основные положения»: национальный стандарт РФ: утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 31 октября 2016 г. N 1540-ст: введен взамен ГОСТ Р 15.000-94: дата введения 2016-10-31/разработан ФГУП «ВНИИНМАШ». // Электронный фонд нормативно-технической и нормативно-правовой информации Консорциума «Кодекс». [Электронный ресурс] URL: https: //docs. cntd.ru/document/1200141161 (дата обращения: 05.05.2024).
2. ГОСТ 2.103-2013. «Единая система конструкторской документации. Стадии разработки»: межгосударственный стандарт: утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 26 ноября 2014 г. N 1794-ст: введен впервые: дата введения 2015-07-01/разработан ФГУП «ВНИИНМАШ», АНО НИЦ CALS-технологий «Прикладная логистика». // Электронный фонд нормативно-технической и нормативно-правовой информации Консорциума «Кодекс». [Электронный ресурс] URL: https://docs.cntd.ru/document/1200115351 (дата обращения: 05.05.2024).
3. ГОСТ Р ИСО 9000-2015 Системы менеджмента качества. Основные положения и словарь. М.: Стандар-тинформ, 2015. 56 с.
4. ГОСТ Р ИСО 9001-2015. Системы менеджмента качества. Требования. М.: Стандартинформ, 2015. 32 с.
5. IATF 16949:2016. Фундаментальные требования к системе менеджмента качества для производств автомобильной промышленности и организаций, производящих соответствующие сервисные части. Automotive Industry Action Group, 2016. 60 с.
Горохова Дарья Сергеевна, преподаватель, gorokhovada@yandex. ru, Россия, Тольятти, Тольяттинский государственный университет
METHODOLOGY FOR PREDICTING THE REQUIRED LEVEL OF PRODUCTIVITY AND QUALITY OF STAMPED
AUTOMOTIVE COMPONENTS
D.S. Gorokhova
The article considers a methodology for predicting the required level ofproductivity and quality of stamped automotive components, developed taking into account the experience of implementing the APQP methodology. In order to improve, the introduction of new stages related to the design of technological equipment and the development of stamping technology, simulation ofproduction processes, as well as rationing of technological and labor operations is considered.
Key words: APQP, quality management; design and development of new products; quality management systems.
Gorokhova Darya Sergeevna, teacher, gorokhovada@yandex. ru, Russia, Tolyatti, Tolyatti State University
УДК 004.942
Б01: 10.24412/2071-6168-2024-8-127-128
РАЗРАБОТКА ИМИТАЦИОННОЙ МОДЕЛИ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА ШТАМПОВКИ АВТОКОМПОНЕНТОВ ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ
ИКАЧЕСТВА
Д.А.Горохова, Г.И. Рыжов, П.С. Гвоздева
В статье предлагается идея разработки имитационной модели производственного процесса штамповки автокомпонентов для прогнозирования ключевых параметров производительности и качества.
Ключевые слова: штамповка, производственный процесс, имитационная модель, карта потока.
Для повышения производительности и качества производственных процессов применяются имитационные модели, позволяющие оптимизировать производственные процессы по критериям:
- максимальной производительности труда.
- минимальных затрат на производство.
- минимального количества несоответствий, возникающих в производственном процессе.
- минимального объема запасов материалов и незавершенного производства.
В данной статье разработана имитационная модель процесса штамповки автокомпанентов.
Штамповка — это процесс обработки металлических листов или полос с использованием специального инструмента, называемого штампом. Этот инструмент может иметь различные формы и размеры, в зависимости от требуемой конфигурации выходного изделия. Процесс штамповки применяется в различных отраслях промышленности, включая автомобильное производство, производство бытовой техники, а также в производстве различных металлических компонентов. Процесс штамповки широко применяется из-за его высокой эффективности и возможности массового производства. Он позволяет быстро и точно создавать металлические детали с минимальными потерями материала.
Штамповка подразделяется на: вырубку, формовку, чеканку и пробивку. Вырубка включает вырезание контура детали из металлического листа с использованием специального инструмента, называемого вырубным ножом. Вырубка позволяет создавать детали с различными формами и контурами.
В формовке металлический лист подвергается деформации с применением давления или механического воздействия, что позволяет ему принимать необходимую форму. Это может включать в себя гибку, складывание или изгибание материала.
Чеканка используется для придания детали рельефного или узорного рисунка. Она осуществляется с помощью специального инструмента, называемого чеканкой, который наносит рельеф на поверхность металлической детали.
Пробивка — это процесс, при котором на поверхности материала создаются отверстия или выемки при помощи специального инструмента, называемого пробойником или перфоратором. Пробивка может применяться для создания вентиляционных отверстий, отводов, декоративных элементов и других функциональных или декоративных элементов в металлических изделиях.
