CC BY
173
УДК 623.41.418
СИСТЕМА СБОРА И ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ ПО КАЧЕСТВУ И НАДЕЖНОСТИ
С .А. БАЛАШОВА, Е.В. ВЕТОШКИН ОАО «ВНИИ "Сигнал"», Ковров, Россия, E-mail: [email protected]
Авторское резюме
Состояние вопроса: Отсутствие единой системы и методики сбора и обработки статистических данных по качеству и надежности техники, а также появление новых информационных технологий и новейших методик обусловили актуальность разработки базы данных по сбору и обработке информации по качеству и надежности.
Материалы и методы: База данных разработана в среде Microsoft Access. Модули написаны на языке программирования Visual Basic. Предлагаемую базу данных можно устанавливать на ПЭВМ с любой версией ОС Windows с пакетом Microsoft Access 2003.
Результаты: Представлено программное средство, являющееся базой данных для сбора и обработки информации по качеству и надежности. Приведено описание форм для хранения информации по выпущенным изделиям и их отказам, а также показаны примеры обработки занесенных в базу статистических данных. Выводы: Разработанная база данных значительно ускоряет и упрощает процесс получения и обработки информации по качеству и надежности, легко модифицируема.
Ключевые слова: CALS-технология, показатели надежности, база данных, этап жизненного цикла продукции, типы отказов, гарантийный срок.
SYSTEM OF COLLECTION AND PROCESSING OF DATA ON QUALITY
AND RELIABILITY
S.A. BALASHOVA, E.V. VETOSHKIN «All-Russian scientific research institute "Signal"» Joint Stock Company, Kovrov, Russia,
E-mail: [email protected]
Abstract
Background: The topicality of the database development on collection of data on quality and reliability relates to the appearance of new informational technologies and newest methodologies, and the absence of a unified system and methodology of collection and processing of statistical data on quality and reliability.
Materials and methods: The database is developed in Microsoft Access. The modules are written in Visual Basic. The suggested database can be installed on PCs with any version of Windows operational system with Microsoft Access 2003 package.
Results: The proposed software is a database to collect and process data on quality and reliability. The study describes the forms for storage of data on produced items and their refusals. It also contains examples of processing of statistical data entered into the database.
Conclusions: The database considerably accelerates and simplifies the process of collection and processing of data on quality and reliability. It can be modified easily.
Key words: CALS-technology, reliability indicators, database, a stage of product's life cycle, types of refusals, a warranty period.
До недавнего времени в нашей стране полностью отсутствовала единая система сбора и обработки информации о надежности техники, что делало практически невозможным проектирование новых систем на заданные показатели надежности.
Отсутствие единой системы сбора и обработки статистических данных об отказах и ремонтах техники может приводить к тому, что во многих случаях сбор статистических данных (если он ведется) ведется не квалифицированно. Поэтому разработчик не может с необходимой точностью оценить надежность техники в процессе ее проектирования. Более того, анализ
надежности техники при недостоверных данных о надежности отдельных элементов может привести к ложным выводам.
Сбор статистических данных об отказах техники трудно автоматизировать. Эту работу должен выполнять обслуживающий персонал. В таких условиях получить в процессе эксплуатации необходимые и достоверные статистические данные о надежности и ремонтопригодности техники трудно. Методика сбора данных должна быть предельно простой, не требующей больших усилий эксплуатационника системы [1].
Действенным средством решения этих проблем в последнее десятилетие выступают
новые информационные CALS-технологии сквозной поддержки сложной наукоемкой продукции на всех этапах ее жизненного цикла (ЖЦ) - от маркетинга до утилизации. Базирующиеся на стандартизованном едином электронном представлении данных и коллективном доступе к ним, эти технологии позволяют существенно упростить выполнение этапов ЖЦ продукции и повысить производительность труда, автоматически обеспечить заданное качество продукции [2].
За рубежом работы по созданию и внедрению CALs-технологий ведутся более 25 лет, в России подобные работы начались в середине 90-х годов ХХ в. В 2000-2003 годах создан НИЦ CALS-технологий «Прикладная логистика», разработана программа стандартизации в сфере CALS-технологий. В авиастроении, судостроении, оборонной промышленности реализуются пилотные проекты по внедрению CALS-техноло-гий, среди пионеров внедрения - CALS-АВПК «Сухой», ОАО «Туполев» и др. Опираясь на новейшие методики и накопленный опыт, эти предприятия начали внедрять систему информационной поддержки эксплуатации и послепродажного обслуживания продукции [3].
Поскольку закупать готовую CALS-техно-логию дорого и период адаптации под действующие документооборот, СТП, СМК предприятия весьма существенен, становится актуальной разработка базы данных по сбору и обработке информации по качеству и надежности. Она предназначена для хранения информации о количестве выпускаемой продукции, об отказах при
испытаниях и в эксплуатации выпущенных предприятием изделий в электронном виде, что значительно ускоряет и упрощает процесс поиска информации по отказам, хранящейся обычно в ОТК предприятия, и делает ее наглядной. В дальнейшем возможно объединение этой базы в общую информационную систему предприятия.
База данных «Система сбора и обработки информации по качеству и надежности» обеспечивает выполнение следующих функций:
• регистрация всех типов изделий, разрабатываемых и выпускаемых на предприятии;
• регистрация выпущенных изделий по заводским номерам, с входящими в их состав составными частями (СЧ);
• регистрация всех типов отказов в СЧ и изделиях на всех этапах их ЖЦ;
• обработка информации об отказах изделий и СЧ в целях определения уровня их качества и надежности;
• вывод обработанной информации в виде графиков, круговых диаграмм и таблиц по типам изделий, структурным подразделениям и типам отказов.
База данных разработана в среде Microsoft Access. Модули написаны на языке программирования Visual Basic, ее можно устанавливать на персональном компьютере с любой версией ОС Windows с пакетом Microsoft Access 2003.
Структура базы данных изображена на рис. 1. База данных содержит три уровня хранения информации.
Рис. 1. Структура базы данных «Система сбора и обработки информации по качеству и надежности»
Уровень 1 содержит информацию по типам разрабатываемых и выпускаемых изделий, их принадлежности к подразделению-разработчику, а также о входящих СЧ. Данный уровень является базовым - только при выборе перечисленных в нем изделий можно осуществить дальнейший ввод информации. Для внесения изменений и дополнений требуется ввести пароль во избежание каскадного удаления следующего уровня информации об изделиях с заводскими номерами. Форма «Изделие» представлена на рис. 2.
Рис. 2. Форма «Изделие»
Уровень 2 содержит информацию по изделиям из выбранного типа с присвоенными заводскими номерами (СЧ изделия также имеют заводские номера). Поскольку СЧ могут входить в изделия нескольких видов, можно получить информацию, в какие изделия входит СЧ, о количестве выпущенных изделий и количестве выпущенных Сч. Форма «Изделия по номерам» представлена на рис. 3.
=1
1
Р С. Р О
Подразделение Изделие г
И Л
► Изделие |2Э1-1 АААА.О00000.001 Привод
Зав.№ |001 Тип: С Наименование организации:
Дата нач. экспл | 10.10.2010 ГУП "КБП"
Номер заказа | 111000 Класс: [Я Гарантийный срок Г
НомерОбразца | 5 Примечание: Поставлен после квалифик. испыт:
Наименование блока Зав №
А1 Агрегат насосный 2334Н
ОУ-С1 Ограничитель углов ВН 1110
КР-01 Коробка распределительная АА25
П-П-01 Прибор принимающий ВН ПП01
Б01 Блок охлаждения Б0111
БУ1 Блок управления АА24
БП1 Бак пополнительный АА23
М16Н Гидромотор 21010
КМЧ Комплект монтажных мастей 01
КМЧ Комплект монтажных частей 02
*
и Н | 570 > И I К | 13 570
Кроме непосредственно заводского номера выпущенного изделия и номера его СЧ есть дополнительная информация, например дата приемки военного представительства, гарантийный срок, номер образца. При желании можно внести данные о конкретном изделии, проводились ли на нем испытания, где образец находится, является ли он поставочным или хранится на предприятии-изготовителе.
Это удобно для предприятия, которое одновременно и разрабатывает новые изделия, и производит серийную продукцию.
Уровень 3 содержит информацию по отказам всех типов и на всех этапах ЖЦ изделия. Данная информация привязана к СЧ изделия с заводским номером, что позволяет получить статистические данные о видах отказов однотипной СЧ по всем изделиям, в которые она входит; информацию о видах отказов разных СЧ только данного типа изделия; об отказах одного типа изделий; об отказах всех типов изделий, разработанных одним подразделением предприятия и т.д.
Форма «Отказы» представлена на рис. 4. Основные поля определяются в соответствии с [4]. Кроме этого, для удобства работы были внесены дополнительные поля, например, является ли данный отказ учитываемым или нет и т.д. В типах отказов выделена градация «находится на исследовании». Это удобно для дальнейшего анализа отказов по заданным календарным периодам, в случаях, когда исследование причин отказа еще не проведено или есть разногласия с выводами комиссии между смежными предприятиями. В дальнейшем поле необходимо заполнить, и отказ станет учитываемым.
Полную информацию по каждому конкретному изделию можно получить, зайдя в режим паспорта изделия (рис. 5). Выбирается подразделение-разработчик, тип изделия, из этого типа -зав. номер выпущенного изделия, и появляется паспорт, который содержит дату поставки или приемки военным представительством (по требованию ТУ на изделие), примечания. По желанию можно добавить адрес заказчика и отказы (если они были) на всех этапах ЖЦ. Получается аналог паспортной картотеки на каждый образец в электронном виде.
Рис. 3. Форма «Изделия по номерам»
Подразделение
I 3
Изделие
Зав. номер
3 *
Изделие |[001] 2Э1-1 АААА.000000.001 Привод Дата обнаружения
3
25.07.2011 Внешние проявления дефекта
Причина дефекта по акту исследования
Не соответствует п.1.1.2ТУ (отсутствует обмен по интерфейсу) Отказ модуля питания МДМ7,5-1 ВЗ,ЗМ № АУ81 0575
Причина дефекта по реклам.акту Мероприятия по устанению
По результатам поставщика ООО "АЭИЭП" (акт № 16-11 от 05.10.11} дефект производственный —
Кем составлен Кому предъявлен
ОАО "ВНИИ "Сигнал" ООО "АЭИЭП"
Дата реклам.акта Дата уведомления Дата ответа Дата выезда пред. Дата акта исслед. Дата акта удовл.рекл.
Тип отказа:
25.07.2011
Комплектующего
Стадия жизненного цикла Предъявительские испытания
Номер реклам.акта Номер уведомления Номер ответа по уведомлению Дата получения реклам.акта Дата получения реклам.изделия Номер акта исследования Номер акта удовл.реклам.
-3
31/11
Учитываемый
Блок
[АА24] БУ1 Блок управления Запись: И | < |
11 > | И |>-*| из 11
ЭРИ Кол-во
МДМ 1
* 1
Рис. 4. Форма «Отказы»
Рис. 5. Форма «Паспорт изделия»
Визуализация данных по отказам за выбранный временной период всех изделий, или только изделий определенного подразделения-разработчика, или только выбранного типа изделия происходит путем вывода сводных таблиц отказов по форме, принятой на предприятии для отчетных заседаний по качеству (ДК, ПДКК), и в соответствии с [4]. Вообще, вывод всей информации максимально приближен к уже существующим на предприятии формам отчетов.
Важно отметить, что набор хранимой в базе данных информации должен быть достаточным не только для представителей службы качества предприятия, но и для разработчиков новых изделий, и для руководства предприятия. Именно при этом условии можно обработать информацию по уже существующей методике анализа отказов или можно вводить дополни-
тельные расчетные формулы и создавать новые виды отчетов по мере необходимости. С помощью реализации запроса результаты обработки данных выводятся в удобном для просмотра виде. Например, можно рассмотреть круговую диаграмму всех отказов на предприятии за год (рис. 6).
Согласно составленной диаграмме (рис. 6), основная доля отказов (30 %) приходится на случайные отказы (отказы комплектующих, производственные), также присутствует большое количество эксплуатационных отказов (16 %), которые лишь характеризуют эксплуатирующую организацию, далее идут ошибочно забракованные изделия (13 %). Не все отказы исследованы к моменту окончания отчетного периода, и только 8 % отказов являются систематическими (конструктивные отказы).
Не поступили 22%
Конструктивные
8% Производственные 3%
На исследовании 7%
Не подтвердились 13%
Комплектующие 30%
Эксплуатационные 16%
Рис. 6. Диаграмма отказов по предприятию за год
В данном примере можно говорить о высоком уровне производства на предприятии (3 % отказов), о глубокой проработке схемно-конструктивных решений при разработке изделий и сложной структуре выпускаемой продукции (много отказов комплектующих из-за большого количества СЧ). В качестве параметра эффективности работы СМК предприятия можно рассматривать различные характеристики, в том числе и уровень допустимых долей отказов разных видов за назначенный временной период.
Однако на исследуемом предприятии весьма сложная структура разработки и производства продукции. Предприятие одновременно является головным разработчиком одних образцов техники и разработчиком СЧ других образцов. Поэтому данный критерий будет давать не полную оценку эффективности СМК.
Для более глубокого исследования причин и характера отказов удобнее строить динамические характеристики. Например, можно рассматривать, как меняется уровень отказов всех изделий по подразделениям предприятия за одинаковые временные интервалы (рис. 7).
20
О О О О
Отдел 1
ООО
о о о о
Временной интервал, год Отдел 2 Отдел 3
Подобная диаграмма (рис. 7) дает наглядное представление об изменениях уровня отказов за длительный период исследования с разбивкой по годам. Зная объем поставляемой продукции каждого подразделения предприятия и сложность выпускаемой им техники, можно сориентироваться не только по допустимому значению абсолютного уровня отказов (2 % или 20 %), но и сравнить их между собой.
Приведенные выше примеры диаграмм имеют обобщенный характер и служат для характеристики деятельности всего предприятия в целом по вопросам качества, но непосредственно разработчику интересно узнать характер изменения уровня надежности разработанного им изделия. В этом случае можно предложить рассмотреть динамику изменения коэффициента К уровня надежности отдельных типов изделий, прослеживая скорость устранения грубых конструктивных ошибок (рис. 8).
к 1,0
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
IVкв.2008г. 11кв.2009г. vкв.2009г. 111кв.2010г
-4—Ф—♦
1кв.2010г. 11кв.2010г.
Временные интервалы
Рис. 7. Диаграмма изменений уровня отказов по 3-м подразделениям предприятия
Рис. 8. Динамика изменения надежности изделия 2Э1-1
Согласно полученным результатам (рис. 8), изделие 2Э1-1 имеет короткий цикл ввода в эксплуатацию, за первые три квартала эксплуатации выявляются и устраняются наиболее очевидные конструктивные и производственные отказы, далее проявляются скрытые дефекты и через 1,5 года эксплуатации изделия начинается процесс колебания уровня надежности около 1 . Это подтверждает выводы, сделанные выше (рис. 6): высокий уровень производства на предприятии, быстрая отработка конструктивных ошибок и сложная структура выпускаемого изделия (остаются в основном отказы комплектующих).
Заключение
Представленная база данных «Система сбора и обработки информации по качеству и надежности» легко модифицируема, значительно ускоряет и упрощает процесс получения информации по качеству и надежности. Выложенная в сеть предприятия, она позволит видеть все вновь поступившие данные по поставленной продукции и отказам. За счет широкого распространения пакета программ Microsoft Office база данных становится доступной для всех подразделений-
%
разработчиков предприятия, легко дополняется, исправляется, наглядна и информативна.
Выводимые результаты анализа информации по качеству и надежности могут выступать в качестве параметра эффективности работы СМК предприятия. Однако необходима всесторонняя оценка деятельности предприятия с учетом многофакторности процессов разработки, производства и эксплуатации изделий. Отдельно взятые диаграмма или график не позволят сделать объективный вывод по эффективности работы СМК предприятия, поэтому можно разработать методику автоматизированного анализа информации по качеству и надежности на основе информации, хранящейся в представленной базе данных.
Список литературы
1. Половко А.М., Гуров С.В. Основы теории надежности. - 2-е изд., перераб. и доп. - СПб.: БХВ-Петербург, 2006. - 704 с.
2. Шалумов А.С., Никишкин С.И., Носков В.Н. Введение в CALS-технологии: учеб. пособие. - Ковров, 2002.
3. http://www.cals.ru/policy/ CALS-технологии в России.
4. ГОСТ РВ 15.703-2005. Система разработки и постановки продукции на производство. Военная техника. Порядок предъявления и удовлетворения рекламаций. Основные положения.
References
1. Polovko, A.M., Gurov, S.V. Osnovy teorii nadezhnosti [Fundamentals of the theory of reliability], Sankt-Petersburg: BHV- Petersburg, 2006, 704p.
2. Shalumov, A.S., Nikishkin, S.I., Noskov, V.N. Vve-denie v CALS-tekhnologii [Introduction to CALS-technology], Kovrov, 2002.
3. http://www.cals.ru/policy/ CALS-tekhnologii v Rossii [CALS- technologies in Russia].
4. GOST РВ 15.703-2005. Sistema razrabotki i po-stanovki produktsii na proizvodstvo. Voennaya tekhnika. Pory-adok pred»yavleniya i udovletvoreniya reklamatsiy. Osnovnye polozheniya [The system of product development and launching into manufacture. Military technology. The system of claim filing and approval. Basic provisions].
Балашова Светлана Александровна,
ОАО «ВНИИ "Сигнал"», ФГБОУВПО «КГТА им. В.А. Дегтярева», ведущий инженер, кандидат технических наук, доцент,
601910, Владимирская обл., г. Ковров, ул. Маяковского, 19, каф. электротехники, телефон (49232) 3-13-47, е-тэИ: [email protected]
Ветошкин Евгений Владимирович, ОАО «ВНИИ "Сигнал"», инженер,
601903, Владимирская обл., г. Ковров, ул. Крупской, 57, е-тшН: [email protected]
