eng
Система управления производственными процессами (MES) "СМАРТ" предприятия "Остек", к важнейшим функциям которой относится управление качеством продукции.
Теги: mes mes-система product quality control traceability прослеживаемость управление качеством продукции
Качество продукции – это степень соответствия изделия совокупности присущих ему характеристик. Чем больше объем изделий, не соответствующих требуемым параметрам, тем выше стоимость производства и, соответственно, меньше прибыль предприятия.*
Среди факторов производства, оказывающих влияние на обеспечение качества продукции, можно выделить следующие:
•соответствие используемых компонентов, материалов и оснастки требованиям документации;
•строгое следование технологическому маршруту в процессе производства;
•соблюдение всех требований к технологии производства изделия;
•контроль, сбор и обработка данных в процессе производства.
Основу комплексной системы управления качеством и планирования предприятия составляет так называемая прослеживаемость производства, обеспечивающая полную прозрачность процесса сборки продукции. С помощью этой системы можно легко выяснить, когда и какие использовались комплектующие, материалы, кто их поставщик и т. д.
Рассмотрим организацию процесса управления качеством продукции на производстве с помощью MES-системы "СМАРТ". Как и большинство подобных систем, этот программно-аппаратный комплекс состоит из нескольких функциональных модулей (рис.1). Общая структура системы и, в частности, модуль прослеживаемости рассматривались нами ранее ([1], [2]), поэтому основное внимание в этой статье уделим модулю управления качеством, который тесно взаимосвязан с другими элементами системы. На рис.2 представлен вариант организации процесса управления качеством на предприятии при помощи комплекса "СМАРТ". В приведенном примере прослеживаемость обеспечивается на всех этапах производства изделия. Автоматизированные рабочие места оснащены дополнительным стационарным считывателем штрихкода, на других рабочих местах эта операция выполняется вручную.
Каждое автоматизированное рабочее место (в цехе поверхностного монтажа, на участке селективной пайки, а также автомат внутрисхемного контроля) подключено к системе напрямую через программные адаптеры. Дополнительно в цехе поверхностного монтажа используется беспроводной терминал со считывателем штрихкода, подключенный к системе по Wi-Fi.
Неавтоматизированные рабочие места и места ручного контроля оснащены сканерами штрихкода и индивидуальными клиентскими интерфейсами, обеспечивающими проведение различных проверок и повышающими информативность системы.
Как уже отмечалось, в системе предусмотрена возможность проверки правильности комплектования рабочих мест (как ручных, так и автоматизированных). Проверка осуществляется персоналом производственного участка (старшим смены, руководителем участка и т. п.) с помощью сканера штрихкодов в процессе подготовки линии или рабочих мест. Контролируются как комплектующие – на соответствие спецификации и соблюдение режимов хранения (уровень влажности), так и расходные материалы и/или оснастка с учетом их ресурса использования (рис.3). В цехе поверхностного монтажа проверка осуществляется через беспроводной терминал со считывателем штрихкодов.
Только при полном соответствии всем условиям рабочее место считается готовым для выполнения конкретного наряд-заказа.
Не допустить ошибок на технологическом маршруте помогает функционал "активной прослеживаемости" [2]. При регистрации серийного номера изделия на этапе n сборочного процесса система проверяет корректность прохождения этапа n-1 как с точки зрения его содержания, так и результата на выходе. При обнаружении несоответствия маршруту изделию присваивается статус, требующий рассмотрения. Таким образом, система контролирует соблюдение очередности технологических операций, исключая нарушение производственного процесса и сборку заведомо неисправного полуфабриката.
Автоматы и рабочие места, с которых система считывает информацию о качестве продукции, способны осуществлять отбраковку изделий. При этом в системе может быть прописана настройка фиксировать причину признания изделия некачественным. Отбракованный в середине производственного цикла полуфабрикат не будет пропущен системой по дальнейшему маршруту производства до момента устранения неисправности или снятия статуса "не ОК".
Если в процессе тестирования изделия выполняются измерения (внутрисхемное или функциональное тестирование), то полученные данные могут быть загружены в систему "СМАРТ" для дальнейшего сопоставления с эталонными значениями и результатами последующей статистической обработки (рис.4).
Данные измерений также могут собираться с участков производства, не связанных с непосредственным контролем (например, печей оплавления и установок селективной пайки), но оснащенных соответствующими сенсорами, в частности, датчиками температуры, влажности в помещении и т. п.
Собранные данные измерений могут служить основой для предотвращения последующих отказов изделия. Для этого применяется метод анализа "в среднем" (Part Average Analysis), разработанный в 2001 году корпорацией DaimlerChrysler после того, как была установлена взаимосвязь между ранним отказом компонентов на этапе эксплуатации и аномалиями в измерениях при тестировании изделия на производстве. Метод позволяет выявить отклонения от нормы, то есть единичные результаты измерений, которые, хотя и не выходят за пределы допустимых параметров, но их значения выделяются на фоне общих результатов измерений.
В системе "СМАРТ" предусмотрены широкие возможности для работы с данными, собранными в процессе производства. Ряд инструментов позволяет в рамках заданных поисковых критериев получать полную информацию о качестве каждого типа выпускаемой продукции (рис.5). Для изделия или их группы в заданном диапазоне система выводит необходимые данные, на основе которых можно восстановить полную картину производства.
Помимо анализа продукта, система "СМАРТ" систематизирует информацию о типах сбоев, выявленных в процессе производства. Для каждого типа сбоя система выводит количественную статистику, обеспечивая возможность детализации вплоть до конкретного отказа. Кроме того, система предоставляет информацию о том, на каких участках производства и в каких изделиях были обнаружены неисправности.
Для более детального изучения причин и последствий брака, возникающего на производстве, в системе "СМАРТ" предусмотрен специальный инструмент – Центр анализа отказов (рис.6). Его функционал позволяет службам качества предприятия оперативно получать ответы на следующие вопросы (рис.7):
•какая из производственных линий или участков выпускает изделия с браком?
•какой продукт на данной линии выпускается с браком?
•какая станция или рабочее место допускает наибольший (основной) брак?
•какой признак неисправности чаще всего характерен для проблемной станции или рабочего места?
•какой именно отказ приводит к появлению наиболее часто возникающего признака неисправности?
•какова причина отказа?
* * *
В заключение остается отметить, что использование модуля управления качеством MES-системы "СМАРТ" на производстве позволяет предприятию оперативно реагировать на производственную ситуацию, обеспечивать проведение комплекса мероприятий по глобальному управлению качеством и снижать издержки, связанные с выпуском бракованных изделий.
Полное описание всех функциональных возможностей и сценариев использования модуля управления и обеспечения качества системы "СМАРТ" выходит за рамки данной статьи. В следующих публикациях мы продолжим знакомить вас с этой системой.
Литература
1.Васильев Д. Оружие новой революции. – Вектор высоких технологий, 2014, № 1 (6), с. 40–47.
2.Васильев Д. Прослеживаемость: Что? Где? Когда? – Вектор высоких технологий, 2014, № 4 (9), с. 50–56.
* MES (Manufacturing Execution System) – система управления производственными процессами.
"Раньше заказчики желали качества, сегодня они его требуют"
Дж. Харрингтон
Среди факторов производства, оказывающих влияние на обеспечение качества продукции, можно выделить следующие:
•соответствие используемых компонентов, материалов и оснастки требованиям документации;
•строгое следование технологическому маршруту в процессе производства;
•соблюдение всех требований к технологии производства изделия;
•контроль, сбор и обработка данных в процессе производства.
Основу комплексной системы управления качеством и планирования предприятия составляет так называемая прослеживаемость производства, обеспечивающая полную прозрачность процесса сборки продукции. С помощью этой системы можно легко выяснить, когда и какие использовались комплектующие, материалы, кто их поставщик и т. д.
Рассмотрим организацию процесса управления качеством продукции на производстве с помощью MES-системы "СМАРТ". Как и большинство подобных систем, этот программно-аппаратный комплекс состоит из нескольких функциональных модулей (рис.1). Общая структура системы и, в частности, модуль прослеживаемости рассматривались нами ранее ([1], [2]), поэтому основное внимание в этой статье уделим модулю управления качеством, который тесно взаимосвязан с другими элементами системы. На рис.2 представлен вариант организации процесса управления качеством на предприятии при помощи комплекса "СМАРТ". В приведенном примере прослеживаемость обеспечивается на всех этапах производства изделия. Автоматизированные рабочие места оснащены дополнительным стационарным считывателем штрихкода, на других рабочих местах эта операция выполняется вручную.
Каждое автоматизированное рабочее место (в цехе поверхностного монтажа, на участке селективной пайки, а также автомат внутрисхемного контроля) подключено к системе напрямую через программные адаптеры. Дополнительно в цехе поверхностного монтажа используется беспроводной терминал со считывателем штрихкода, подключенный к системе по Wi-Fi.
Неавтоматизированные рабочие места и места ручного контроля оснащены сканерами штрихкода и индивидуальными клиентскими интерфейсами, обеспечивающими проведение различных проверок и повышающими информативность системы.
Как уже отмечалось, в системе предусмотрена возможность проверки правильности комплектования рабочих мест (как ручных, так и автоматизированных). Проверка осуществляется персоналом производственного участка (старшим смены, руководителем участка и т. п.) с помощью сканера штрихкодов в процессе подготовки линии или рабочих мест. Контролируются как комплектующие – на соответствие спецификации и соблюдение режимов хранения (уровень влажности), так и расходные материалы и/или оснастка с учетом их ресурса использования (рис.3). В цехе поверхностного монтажа проверка осуществляется через беспроводной терминал со считывателем штрихкодов.
Только при полном соответствии всем условиям рабочее место считается готовым для выполнения конкретного наряд-заказа.
Не допустить ошибок на технологическом маршруте помогает функционал "активной прослеживаемости" [2]. При регистрации серийного номера изделия на этапе n сборочного процесса система проверяет корректность прохождения этапа n-1 как с точки зрения его содержания, так и результата на выходе. При обнаружении несоответствия маршруту изделию присваивается статус, требующий рассмотрения. Таким образом, система контролирует соблюдение очередности технологических операций, исключая нарушение производственного процесса и сборку заведомо неисправного полуфабриката.
Автоматы и рабочие места, с которых система считывает информацию о качестве продукции, способны осуществлять отбраковку изделий. При этом в системе может быть прописана настройка фиксировать причину признания изделия некачественным. Отбракованный в середине производственного цикла полуфабрикат не будет пропущен системой по дальнейшему маршруту производства до момента устранения неисправности или снятия статуса "не ОК".
Если в процессе тестирования изделия выполняются измерения (внутрисхемное или функциональное тестирование), то полученные данные могут быть загружены в систему "СМАРТ" для дальнейшего сопоставления с эталонными значениями и результатами последующей статистической обработки (рис.4).
Данные измерений также могут собираться с участков производства, не связанных с непосредственным контролем (например, печей оплавления и установок селективной пайки), но оснащенных соответствующими сенсорами, в частности, датчиками температуры, влажности в помещении и т. п.
Собранные данные измерений могут служить основой для предотвращения последующих отказов изделия. Для этого применяется метод анализа "в среднем" (Part Average Analysis), разработанный в 2001 году корпорацией DaimlerChrysler после того, как была установлена взаимосвязь между ранним отказом компонентов на этапе эксплуатации и аномалиями в измерениях при тестировании изделия на производстве. Метод позволяет выявить отклонения от нормы, то есть единичные результаты измерений, которые, хотя и не выходят за пределы допустимых параметров, но их значения выделяются на фоне общих результатов измерений.
В системе "СМАРТ" предусмотрены широкие возможности для работы с данными, собранными в процессе производства. Ряд инструментов позволяет в рамках заданных поисковых критериев получать полную информацию о качестве каждого типа выпускаемой продукции (рис.5). Для изделия или их группы в заданном диапазоне система выводит необходимые данные, на основе которых можно восстановить полную картину производства.
Помимо анализа продукта, система "СМАРТ" систематизирует информацию о типах сбоев, выявленных в процессе производства. Для каждого типа сбоя система выводит количественную статистику, обеспечивая возможность детализации вплоть до конкретного отказа. Кроме того, система предоставляет информацию о том, на каких участках производства и в каких изделиях были обнаружены неисправности.
Для более детального изучения причин и последствий брака, возникающего на производстве, в системе "СМАРТ" предусмотрен специальный инструмент – Центр анализа отказов (рис.6). Его функционал позволяет службам качества предприятия оперативно получать ответы на следующие вопросы (рис.7):
•какая из производственных линий или участков выпускает изделия с браком?
•какой продукт на данной линии выпускается с браком?
•какая станция или рабочее место допускает наибольший (основной) брак?
•какой признак неисправности чаще всего характерен для проблемной станции или рабочего места?
•какой именно отказ приводит к появлению наиболее часто возникающего признака неисправности?
•какова причина отказа?
* * *
В заключение остается отметить, что использование модуля управления качеством MES-системы "СМАРТ" на производстве позволяет предприятию оперативно реагировать на производственную ситуацию, обеспечивать проведение комплекса мероприятий по глобальному управлению качеством и снижать издержки, связанные с выпуском бракованных изделий.
Полное описание всех функциональных возможностей и сценариев использования модуля управления и обеспечения качества системы "СМАРТ" выходит за рамки данной статьи. В следующих публикациях мы продолжим знакомить вас с этой системой.
Литература
1.Васильев Д. Оружие новой революции. – Вектор высоких технологий, 2014, № 1 (6), с. 40–47.
2.Васильев Д. Прослеживаемость: Что? Где? Когда? – Вектор высоких технологий, 2014, № 4 (9), с. 50–56.
* MES (Manufacturing Execution System) – система управления производственными процессами.
"Раньше заказчики желали качества, сегодня они его требуют"
Дж. Харрингтон
Отзывы читателей
