Задачи и модели управления качеством продукции кожевенного производства в условиях АСУ ТП тема диссертации по экономике, полный текст автореферата

Диссертация: содержание автор диссертационного исследования: кандидата технических наук, Устинов, Андрей Станиславович

ВВЕДЕНИЕ.

Глава I. УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ ПРОДУКЦИИ В КОЖЕВЕННОЙ

ПРОМЫШЛЕННОСТИ. II

1.1. Особенности в характеристике качества кож. . II

1.2. Анализ систем управления качеством продукции

1.3. Научно-технический прогресс и его влияние на техническую подсистему СУКП в отрасли.

Глава П. МОДЕЛИРОВАНИЕ ЖИДКОСТНЫХ ПРОЦЕССОВ КОЖЕВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА ПО КРИТЕРИЯМ КАЧЕСТВА ДУБЛЕНОГО ПОЛУФАБРИКАТА.

2.1. Аналитические и экспериментально-статистические методы построения математических моделей

2.2. Установление границ моделируемого технологического процесса и выбор критериев функционирования системы.

2.3. Построение оптимизационных моделей процессов жидкостной обработки в производстве кож по критериям качества дубленого полуфабриката . . . ЮЗ

Глава Ш. РЕШЕНИЕ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ЗАДАЧ ПО УПРАВЛЕНИЮ КАЧЕСТВОМ ДУБЛЕНОГО ПОЛУФАБРИКАТА НА ОСНОВЕ ОПТИМИЗАЦИОННЫХ МОДЕЛЕЙ.

3.1. Оптимизация параметров технологического процесса жидкостной обработки по щштериям качества дубленого полуфабриката.

3.2. Установление экономического критерия для оценки эффективности технологических режимов производства дубленого полуфабриката.

3.3. Экономическая эффективность оптимизации режима жидкостных процессов по критериям качества дубленого полуфабриката.

Диссертация: введение по экономике, на тему "Задачи и модели управления качеством продукции кожевенного производства в условиях АСУ ТП"

В современных условиях развития социалистической экономики, опирающейся на интенсивные факторы роста, повышение эффективности общественного производства выступает как один из коренных во*-просов экономической политики КПСС. Успешное решение этого вопроса позволяет создавать значительные ресурсы для осуществления расширенного социалистического воспроизводства и способствует скорейшей реализации главной задачи экономической стратегии КПСС, изложенной в Основных направлениях экономического и социального развития СССР на I98I-I985 годы и на период до 1990 года [7]: "Главной задачей одиннадцатой пятилетки является обеспечение дальнейшего роста благосостояния советских людей на основе устойчивого поступательного развития народного хозяйства, ускорения научно-технического прогресса и перевода экономики на интенсивный путь развития, более рационального использования производственного потенциала страны, всемерной экономии всех видов ресурсов и повышения качества выпускаемой продукции". Таким образом, перед промышленностью СССР поставлена задача более полного удовлетворения потребности народного хозяйства в средствах производства, а населения - в товарах народного потребления ; при этом расширение ассортимента и улучшение качества товаров народного потребления является первостепенной задачей для всех отраслей народного хозяйства, и особенно для легкой промышленности, призванной непосредственно удовлетворять материальные и культурные потребности населения нашей страны [в].

Предусмотренное одиннадцатым пятилетним планом увеличение производства кожаной обуви и кожгалантерейных изделий,существенное расширение их ассортимента и улучшение качества,требуют соответствующего развития основной сырьевой базы этих отраслей кожевенной промышленности.

В области улучшения качества продукции кожевенной промышленности и расширения ассортимента выпускаемых кож за минувшую пятилетку достигнуты значительные успехи. Так, за счет внедрения новых материалов и современного оборудования, применения новых технологий и совершенствования организации производства на 2,5 процента повышена сортность кож из сырья крупного рогатого скота по сравнению с уровнем 1975 года. Значительно увеличен выпуск кож хромового метода дубления, пользующихся повышенным спросом, в том числе кож белого цвета - в 1,5 раза, кож для верха обуви с гладкой лицевой поверхностью из свиного сырья - в 1,3 раза, кок с новыми видами отделки - в 3 раза, лаковых кож с полиуретановым покрытием - в 3,5 раза. Организован также выпуск высококачественных эластичных кож для верха обуви, объем производства которых в 1980 году составил 14 процентов от общего объема производства

Решение задачи дальнейшего повышения качества продукции кожевенной промышленности осуществляется на основе достижений научно-технического прогресса путем дальнейшего технического перевооружения кожевенных предприятий, химизации производства, освоения прогрессивных технологий, внедрения новых материалов, автоматизации и механизации производства, создания высокоэффективных систем управления качеством продукции (СУКИ). При этом опыт работы передовых предприятий кожевенной промышленности показывает, что совершенствование действующих в отрасли СУКП является значительным резервом повышения качества выпускаемых кож.

Системы управления качеством продукции призваны увязать в единый комплекс различные по своей природе мероприятия, направленные на повышение качества цродукции, и активизировать указанный цроцесс в необходимом нам темпе с оцределенной эффективностью. В отраслях легкой цромыпшенности воцросам улучшения качества цродукции, его регулированию, планированию и стимулированию, формализации некоторых вопросов управления качеством цродукции, информационному обеспечению уцравления качеством цродукции посвящены исследования Чернова Н.В., Страхова И.П., Пушкина П.С., Овчинникова С.И., Бездудного Ф.Ф., Испиряна Г.П., Есина В.А., Перекалиной Н.Г., Варковецкого М.М., Чередниченко Н.Ф., Фуксма-на А.Ю. и других авторов.

Несмотря на значительное число и многоаспектный характер исследований по повышению качества цродукции в рамках СУКП для легкой промышленности, указанные исследования охватывают в основном социально-экономические воцросы управления качеством продукции, тогда как вопросы совершенствования технической подсистемы уцравления качеством продукции остаются менее разработанными. Отмеченное положение в значительной степени относится и к системам управления качеством продукции, функционирующим в кожевенной промышленности.

Опыт совершенствования технических подсистем СУКП в ведущих отраслях народного хозяйства (машиностроении, металлургии, энергетике, химии) показывает, что наиболее перспективной формой их рационализации является внедрение автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП), ориентированных на оптимизацию качественных, количественных и стоимостных показателей, характеризующих выпускаемую продукцию. При этом основой уцравляющего алгоритма, реализуемого АСУ ТП, являются математические модели рассматриваемых технологических процессов, построенные по критериям качества производимой продукции с учетом материальных затрат.

Проведенными ранее исследованиями установлено, что основными процессами кожевенного производства, определяющими качество кож, являются процессы цикла жидкостной обработки. Поэтому совершенствование технической подсистемы СУКП кожевенного производства в условиях внедрения АСУ технологическими процессами тесно связано с моделированием и оптимизацией режимов жидкостных процессов в производстве кож по критериям качества выпускаемой продукции. При этом немаловажное значение имеет оценка полученных технологических решений с точки зрения их экономической эффективности.

Учитывая важность проблемы улучшения качества продукции кожевенной промышленности и необходимость рационализации технической подсистемы управления качеством в указанной отрасли на базе АСУ технологическими процессами, тема настоящей диссертационной работы является актуальной.

Цель и задачи исследования.

Основной целью предлагаемой работы является повышение уровня качества обувных кож хромового метода дубления на основе оптимизации режимов жидкостных процессов кожевенного производства по критериям качества дубленого полуфабриката с учетом экономического критерия. Для достижения намеченной цели в работе были поставлены и решены следующие задачи: изучение состояния и перспектив развития СУКП в кожевенной промышленности под влиянием научно-технического прогресса (НТП); установление основных технологических процессов кожевенного производства, формирующих уровень качества кож и выявление доминирующих факторов указанных процессов по критериям качества дубленого полуфабриката ; установление количественных взаимосвязей доминирующих технологических факторов с показателями качества дубленого полуфабриката на основе регрессионных уравнений ; разработка экономического критерия оценки эффективности режимов жидкостной обработки в производстве дубленого полуфабриката ; разработка и реализация подхода к решению оптимизационных задач по управлению качеством дубленого полуфабриката с учетом экономического критерия.

Объектом исследования являлось качество кож хромового метода дубления для верха обуви.

Предмет исследования. В соответствии с целью и задачами диссертационной работы предметом исследования являлось управление циклом жидкостной обработки в производстве кож хромового метода дубления для верха обуви. Информационной базой исследования послужили итоги производственной деятельности ряда предприятий, входящих в состав Роскожпрома МЛП РСФСР, данные исследовательских и проектных работ ПДИИКП и ГПИ-2, а также данные серии экспериментов, поставленных в полупроизводственных условиях опытного цеха Осташковского кожевенного завода и филиала A* I МПКО.

Методическая основа исследования. Теоретической основой исследования являлось марксистско-ленинское учение о производстве, развиваемое в решениях съездов КПСС и постановлениях ЦК КПСС и Советского правительства по воцросам совершенствования управления социалистическим производством. Общим методом исследования являлся диалектический метод и опирающийся на него системный подход. При решении частных задач использовались методы обобщения, логического анализа, методы планирования эксперимента, основывающиеся на кибернетических представлениях об объекте исследования, методы статистического оценивания параметров расцределений, методы корреляционно-регрессионного и дисперсионного анализа, метод диссоциативно-шаговой оптимизации и др.

Научная новизна предлагаемой работы состоит в теоретическом обосновании подхода к решению проблемы оптимизации управления жидкостнымифоцессами кожевенного производства по критериям качества дубленого полуфабриката с учетом затрат на его изготовление. К наиболее существенным положениям предлагаемой работы необходимо отнести следующие: решение задачи по выявлению доминирующих факторов цикла жидкостной обработки, определяющих уровень качества дубленого полуфабриката, что потребовало разработки алгоритма и составления программы по обработке экспериментальных данных, полученных методом случайного баланса ; установление количественной взаимосвязи девяти доминирующих технологических факторов жидкостной обработки с показателями качества дубленого полуфабриката, что потребовало разработки алгоритма и составления программы последовательного регрессионного анализа. Указанная программа позволяет корректно оценить статистическую существенность регрессионных коэффициентов цри линейных факторах, их взаимодействиях и квадратах по экспериментальным данным, полученным с применением планов второго порядка на кубе ; разработка экономического критерия оценки эффективности режимов жидкостной обработки в производстве дубленого полуфабриката ; расширение возможностей метода диссоциативно-шаговой оптимизации с помощью введения дополнительных условий. Предложенное позволило существенно увеличить число плезиоптимальных альтернативных решений, полученных указанным методом ; использование разработанного экономического критерия для решения задачи установления оптимального режима производства дубленого полуфабриката с улучшенными показателями его качества цри минимальных затратах.

Практическая значимость.

Практическая значимость исследования заключается в установлении возможности рационализации технической подсистемы СУКП кожевенного цроизводства на основе математического описания режимов жидкостной обработки и в установлении оптимальных технологических режимов, обеспечивающих получение дубленого полуфабриката с высокими показателями качества при минимальных затратах. Кроме того, цредложенный комплекс алгоритмов, программ и моделей может послужить базой для создания математического обеспечения АСУ ТП цикла жидкостной обработки с учетом качества выпускаемого полуфабриката. Отдельные положения работы доведены до стадии рекомендаций, которыми могут воспользоваться как отраслевые НИИ и цроектные организации, так и цромышленные предприятия, производящие кожу хромового метода дубления для верха обуви.

Реализация в промышленности.

Основные идеи и результаты предлагаемой работы докладывались и получили положительную оценку на научной конференции "Применение математической теории планирования эксперимента в легкой цромышленности" в марте 1979 г. и Научно-технической конференции молодых ученых и специалистов предприятий и организаций кожевенно-обувной подотрасли легкой цромышленности г.Москвы и Московской области в ноябре 1983 года.

Разработанная в диссертации црограмма "случайных баланс, ветвящаяся стратегия" внедрена в практику научно-технических расчетов ВНИПИАСУлегпрома МПП СССР с годовым экономическим эффектом 100 тыс.руб.

Диссертация: заключение по теме "Экономика и управление народным хозяйством: теория управления экономическими системами; макроэкономика; экономика, организация и управление предприятиями, отраслями, комплексами; управление инновациями; региональная экономика; логистика; экономика труда", Устинов, Андрей Станиславович

Выводы, сделанные на основе предшествующих экспериментальных работ, а также рекомендации специалистов-технологов позволили расположить исследуемую в основном эксперименте область факторного пространства таким образом, что указанная область почти целиком находилась вне зоны образования рассматриваемых дефектов. При этом такие дефекты, как стяжка и жесткость, были исключены полностью, так как уровни факторов цреддубильных процессов и дубления б принятых диапазонах варьирования не влияли на образование этих дефектов, а уровни факторов отмочно-зольных процессов, принятые в эксперименте, исключали их появление.

Дефекты садка и отдушистость появлялись только в случае поддержания варьируемых факторов обезволашивания и обжорного золения на максимальных уровнях (€). Из сказанного можно заключить, что проведение процессов жидкостной обработки в оптимальном режиме, не содержащем максимальных уровней факторов, обеспечит полное устранение двух последних дефектов.

Предшествующими исследованиями [б5, 72 J установлено, что кожи хромовые для верха обуви выпускаются Осташковским кожзаводом в среднем У-м сортом (при старом способе сортировки). Известно также, что в среднем каждая кожа содержит 21 дефект, и суммарная площадь дефектов составляет 14$ общей площади. Из таблицы 2.• видно, что на долю отмочно-зольного и дубильного цехов приходится 30,1$ и 30,2$ всех пороков кож соответственно. При этом по данным [72I из всех пороков, образующихся в отмочно-зольном цехе, на стяжку приходится 14$, на отдушистость - 25$ и на жесткость -10$. Из всех пороков, образующихся в дубильном цехе, на стяжку приходится 15$, на садку - 9$, на отдушистость - 17$, и на жест*-кость - 20$. При условии устранения перечисленных пороков в указанных цехах жидкостной обработки общее число пороков снизится на 33,17$, что в соответствии с ГОСТ 338-75 обеспечит реализацию продукции кожзавода в среднем не по У~му, а по 1У-му сорту с соответствующим ростом прибыли от реализации. Ожидаемый годовой экономический эффект в этом случае подсчитывается по формуле (3.12):

Эг = (10,23 - 9,90) 160.000 = 52.800 (руб.)

Суммарный годовой экономический эффект от внедрения оптимального режима жидкостной обработки кож (Э05 ) составит: 6.967,5 + 52.800 = 59.767,5 (руб.).

Таким образом, внедрение оптимального режима жидкостной обработки в отмочно-зольном и дубильном цехах кожевенного предприятия позволит не только снизить себестоимость производства дубленого полуфабриката при повышении отдельных показателей его качества, но и повысить сортность выпускаемых эластичных кож, что обеспечит получение значительного экономического эффекта от внедрения указанного режима.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Повышение эффективности общественного производства, определенное в решениях КПСС как генеральное направление развития экономики нашей страны, тесно связано с повышением уровня качества вырабатываемой продукции. На необходимость коренного улучшения качества продукции легкой промышленности вновь обращено внимание в Постановлении ЦК КПСС и СМ СССР от 6 мая 1983 года "О дополнительных мерах по улучшению обеспечения товарами народного потребления в 1983-1985 годах" и материалах декабрьского (1983 г.) Пленума ЦК КПСС, где отмечается, что в условиях возрастающего насыщения рынка товарами,решающее значение приобретают вопросы расширения ассортимента и улучшения качества изделий народного потребления.

Удовлетворение растущих потребностей населения в продукции легкой промышленности улучшенного качества зависит и от эффективности работы кожевенной отрасли, так как качество кожевенных материалов в значительной степени определяет степень удовлетворения населения нашей страны в высококачественной обуви, одежде и кожгалантерейных изделиях.

Активизация процесса улучшения качества вырабатываемых кож связана с внедрением эффективных систем управления качеством цродукции, одним из путей совершенствования которых является развитие технической подсистемы СУКП на основе внедрения АСУ ТП.

Проведенные в диссертационной работе исследование задач, связанных с рационализацией технических подсистем управления качеством продукции кожевенной промышленности позволяют сделать ряд теоретических обобщений и практических рекомендаций:

I. Установлено, что в общую проблематику совершенствования СУКП в кожевенной промышленности необходимо ввести задачи, связанные с рационализацией технической подсистемы управления качеством продукции.

2. Установлено, что наиболее важными для образования большинства свойств качества кож следует считать жидкостные процессы кожевенного производства. Доводом в пользу такого утверждения служит анализ блочно-иерархической схемы образования свойств качества кож, а также данные характера распределения пороков по причинам и местам их возникновения.

3. Исследованиями установлено, что наиболее целесообразным методом моделирования цроцессов жидкостной обработки в цроиз-водстве кож следует считать методы планирования эксперимента с рассмотрением всех жидкостных процессов как единой системы, представленной в виде суперпозиции функций.

4. Критериями оценки качества дубленого полуфабриката в работе установлены температура сваривания образцов в чистом глицерине и содержание в них оксида хрома (Ш). С целью выявления возможности снижения расхода дорогостоящих солей хрома,критерием оценки качества проведения цикла жидкостной обработки принят показатель содержания оксида хрома в отработанном дубильном растворе.

5. Установлена необходимость поэтапного изучения и моделирования процессов жидкостной обработки по критериям качества дубленого полуфабриката. На первом этапе с помощью метода случайного баланса выявляются факторы, определяющие качество дубленого полуфабриката и на их основе строится математическая модель в линейном цриближении. На втором этапе выделенные факторы являются базой для построения квадратичных моделей, учитывающих эффекты взаимодействия и квадратичные эффекты факторов.

6. Сравнительный анализ планов П-го порядка позволяет считать планы Рехтшафнера наиболее перспективными при моделировании жидкостных процессов кожевенного производства, так как они имеют предельную насыщенность и удовлетворительные статистические характеристики по сравнению с другими планами той же размерности.

7. В результате обработки экспериментальных данных с использованием предложенных в работе методов и применением ЭЦВМ (ЕС— 1020, EC-I033) были получены квадратичные модели, позволяющие оптимизировать режимы процессов жидкостной обработки по критериям качества дубленого полуфабриката.

Адекватность полученных моделей позволяет использовать их в комплексе задач оптимального управления реализуемых АСУ ТП кожевенного производства.

8. Существенность различий в стоимости обработки дубленого полуфабриката по различным технологическим режимам диктует необходимость выбора оптимального режима с учетом экономического критерия. В работе приведена методика установления данного критерия и решена задача выбора оптимального режима жидкостной обработки в производстве кож с учетом минимизации затрат на его производство.

9. Использование результатов исследования по оптимизации процессов жидкостной обработки в условиях Осташковского кожевенного завода позволит получить экономический эффект в размере 59.767,5 тыс.руб.

10. Эффективность разработанной в диссертации программы "случайный баланс, ветвящаяся стратегия" послужила основанием для ее включения в банк программ научно-технических расчетов СПКТБ "Рослегпромсистема". Справка о внедрении представлена в приложении 5 настоящей работы.