Повышение качества продукции на предприятии (на примере ЗАО «Атлант»)

Продолжение таблицы 3.1

В качестве основных аргументов в пользу результативности и эффективности СМK обычно высказываются следующие:

- сокращение затрат на всех стадиях жизненного цикла продукции (или снижение затрат на «плохое качество»);

- увеличение доходов (увеличение доли рынка и соответствующего объема продаж, в том числе за счет оправданного повышения цен);

- улучшение управляемости компаний благодаря повышению обоснованности и оперативности принимаемых решений.

Эффективность и результативность для разных заинтересованных сторон - различна, что это всегда вопрос некоторого баланса их интересов и возможного компромисса. Что считать результатом и эффектом - это, прежде всего, вопрос стратегии компании. В принципе, любые показатели могут быть использованы для оценки результативности и эффективности систем управления. Эффект любой системы управления является по своей природе синергическим, т. е. эффектом усиления взаимодействия и координации между элементами этой системы. Объективной основой возникновения синергического эффекта системы является реальное взаимодействие ее элементов. Отсюда можно сделать два методических вывода:

- эффект системы всегда больше, чем алгебраическая сумма эффектов входящих в нее элементов;

- эффективность системы обязательно связана с определением прироста величины общего эффекта системы по сравнению с суммарной эффективностью функционирования отдельных ее элементов.

Эффективность мероприятий в рамках СМК также можно определять на основе размера экономии от внедрения и затрат на их проведение. Экономия может быть достигнута за счет уменьшения расходов по возвратам некачественной продукции, потерям от брака, рекламациям. Экономический эффект будет выражаться снижением себестоимости и приростом прибыли.

Общий размер экономии Э от внедрения мероприятий рассчитывается по формуле
, (3.1)


где Эбр – экономия от сокращения потерь от брака;

Эрекл – экономия от сокращения расходов по рекламациям потребителей;

Эш - экономия от сокращения суммы штрафов;

Эгр - экономия от сокращения затрат по гарантийным ремонтам.

Затраты на внедрение ЗСМК включают производственные затраты – на научные исследования, разработку проектов СМК, подготовку нормативных документов, на подготовку кадров; и капиталовложения – стоимость нового оборудования с учетом доставки и монтажа, затраты на модернизацию действующего оборудования. Вычисляются по формуле
, (3.2)
где Зпр – производственные затраты;

КВ – капиталовложения.

Таким образом, эффективность затрат на создание и внедрение мероприятий по совершенствованию СМК будет определяться соотношением
.  (3.3)
Руководствуясь аналитическими и статистическими данными ЗАО «Атлант» за 2006-2007 гг. о потерях от брака с учетом непроизводственных расходов от брака и порчи материалов, расходах на гарантийный ремонт в процентах к себестоимости продукции, размерах штрафов и количестве удовлетворенных обращений покупателей и рекламаций произведем расчет от предполагаемой их экономии
Эбр= (1 089 956 млн. р. - 852 590 млн. р.)ּ(0,0253 % - 0,0215 %) +

 + 1 994 400 тыс. р. = 237 366 млн. р. ּ 0,0038% +1 994 400 тыс.р. =

= 2 086 852 тыс. р.

Эрекл= 30ּ1800 т.р. = 54 000 тыс. р.

Эш= 358 593 тыс. р.

Эгр = (1 089 956 млн. р. - 852 590 млн. р.) ּ( 0,7795 % - 0,6197 %) =

= 237 366 млн. р. ּ0,1598 % = 3 212 707 тыс. р.
Таким образом, сумма экономии от проведения организационно-технических мероприятий составит
Э = 2 086 852+54 000+ 358 593+3 212 707= 5 712 152 тыс. р.

Сумма затрат ЗСМК = 4 085 763 тыс. р.
Эффективность проектных решений составит
ЭфСМК =5 712 152 / 4 085 763 = 1,398.
Срок окупаемости затрат Т равняется
Т=1/ ЭфСМК. (3.4)

Т=4 085 763 / 5 712 152=0,72 г.
Рассчитанное значение показателя эффективности, равное 1,398 является удовлетворительным и допустимым (более 1). Срок окупаемости разработанных мероприятий составляет 0,72 г. В условиях высокой инфляции и увеличения курса иностранных валют, кризисного состояния экономики, существует опасность резкого увеличения размера затрат и капитальных вложений. За счет предполагаемого улучшения качества продукции, роста объемов реализации, сокращения затрат на эксплуатацию зданий, повышения квалификации и опыта персонала, при указанных затратах должен достигаться заданный эффект максимизации прибыли и снижения себестоимости продукции в течении непродолжительного срока. 3.2 Применение электронного блока управления в производстве двухкамерного холодильника
3.2.1 Характеристика устройства и существующие методы управления температурным режимом

Одной из главных целей в области качества для предприятия является повышение удовлетворенности потребителей его продукцией. Основная функция бытового холодильного прибора (к БХП относятся холодильники, морозильники и комбинированные холодильники-морозильники разных типов) – максимально длительное хранение продуктов. Здесь определяющим фактором качества изделия выступает температура в морозильной камере. Покупая холодильник или морозильник, потребитель рассчитывает, какие продукты и как долго он сможет хранить в нем. Если ожидания покупателя не оправдываются, возникает желание убедиться в том, что температуры в камерах приобретенного БХП соответствуют значениям, указанным в его паспорте или руководстве по эксплуатации.

На исправном БХП важно знать, какие температуры обеспечиваются при разных положениях ручки регулятора температуры, но большинство массовых БХП не имеет термометров в камерах. На регуляторах температуры просто нанесены условные деления от режима минимального охлаждения до режима максимального охлаждения. По причинам наличия технологических допусков на изготовление деталей условия охлаждения при одинаковом положении ручки регулятора температуры на разных образцах БХП даже одной модели могут быть разными.

Оптимальному охлаждению продуктов на каждом холодильнике соответствует свое положение ручки регулятора температуры. Это положение потребитель выбирает сам между наибольшим и наименьшим холодом. При шкале из восьми делений оптимальное охлаждение продуктов на одних образцах может обеспечиваться при положении ручки регулятора температуры на третьем делении, а на других на пятом. Ставится под сомнение правильная работа изделий, их качественное исполнение при сборке на заводе, однако и те и другие холодильники исправны, и будут хорошо и верно служить многие годы.

Нормативные температуры, которые должны обеспечиваться в камерах БХП, указываются в национальных стандартах Республики Беларусь и в стандартах европейских стран. Согласно им, средняя температура в холодильной камере на одном из положений ручки регулятора температуры устанавливается в зависимости от температуры окружающего воздуха и климатического исполнения БХП.

Температуру холодильной камеры замеряют с помощью термопар в 3-х точках в установившемся режиме работы БХП. Среднюю температуру в холодильной камере определяют как среднее арифметическое значение по 3 замерам. При испытаниях двери камер БХП должны быть герметично закрыты.

Для повышения качества и конкурентоспособности продукции ЗАО «Атлант» широкое распространение получают БХП, оборудованные электронным управлением и цифровыми термометрами. Такие БХП позволяют покупателю задавать по собственному усмотрению температуры в камерах с точностью до 1 С° и контролировать их в ходе эксплуатации изделия. Заданные температуры поддерживаются независимо от изменения загрузки БХП продуктами и окружающих условий.

Под управлением температурным режимом в бытовой холодильной технике подразумевают выбор конкретного режима работы холодильника или морозильника. Для изменения режимов работы используют механические, электромеханические и электронные регуляторы температуры, воздушные заслонки на холодильниках с принудительной циркуляцией воздуха, а также электронные пульты управления с клавишами и цифровыми термометрами.

В холодильниках ХХ века применяли, в основном, электромеханические приборы управления. В современных небольших холодильниках всех типов тоже применяют электромеханические приборы. В более сложных моделях применяют оба типа приборов, но чаще электронные.

Механический блок управления БХП. Холодильников с чисто механическим управлением на нашем рынке нет. Даже о простейших термоэлектрических холодильниках, которые включают и выключают вручную (они не имеют регуляторов температуры), неправильно говорить, как о моделях с механическим управлением. Тем более этого нельзя сказать о холодильниках с механическим воздушными заслонками, поскольку в этих моделях кроме механических заслонок для управления холодильником применяют еще электромеханические и электронные приборы.

Механические приборы регулируют температуру в холодильнике чисто механически. Потребитель вручную поворачивает ручку заслонки внутри камеры и устанавливает нужный режим охлаждения, изменяя количество холодного воздуха, подаваемого для охлаждения этой камеры.

Электромеханический блок управления БХП. Самый распространенный электромеханический прибор управления бытовыми холодильниками – регулятор температуры сильфонного типа. Герметичный сильфон, заполненный легко испаряющейся жидкостью, имеет эластичную диафрагму. При изменении давления жидкости диафрагма деформируется и переключает электрические контакты. От сильфона отходит тонкая трубочка с запаянным концом, который крепится к испарителю и служит «датчиком» температуры. В зависимости от температуры стенки испарителя состояние наполнителя в трубочке изменяется от жидкого до газообразного. При этом изменяется объем полости внутри сильфона и положение диафрагмы. Чем выше температура, тем больше объем наполнителя и сильнее давление на диафрагму. Когда давление наполнителя на диафрагму превысит сопротивление пружины, происходит переключение электрических контактов, замыкающих цепь электродвигателя мотор-компрессора. Другой силе пружины будет соответствовать другая температура переключения электрических контактов. Поворачивая ручку регулятора температуры, можно изменять силу воздействия пружины на диафрагму и устанавливать другой режим охлаждения.


Рисунок 3.1 – Электромеханический блок управления бытовыми холодильниками
На рисунке приведены обозначения:

а – зеленый индикатор. Индикатор загорается при включении прибора (т.е. при включении вилки кабеля питания прибора в розетку);

b – красный индикатор. Индикатор загорается в зависимости от температуры внутри прибора. Индикатор на короткое время загорается при включении морозильника, при закладывании свежих продуктов и при переводе регулятора термостата в положение, соответствующее более низкой температуре. Индикатор непрерывно горит, если температура в морозильной камере слишком высокая (в морозильник помещено слишком много теплых продуктов, дверца морозильника открыта или уплотнитель дверцы не прилегает к корпусу) или если прибор вышел из строя;

с – желтый индикатор. Индикатор загорается при включении режима непрерывной работы;

d – переключатель непрерывной работы. При переводе переключателя в правое положение компрессор работает непрерывно и обеспечивает наименьшую возможную температуру внутри прибора, необходимую для замораживания свежих продуктов;

e - регулятор термостата. Для установки и изменения температуры внутри прибора.

Электронный блок управления БХП. Электронные регуляторы температуры не имеют электрических контактов и управляют включением охлаждения по команде электронных датчиков, установленных в регулируемых камерах (см. рисунок 3.2 ниже). Электронный регулятор температуры может быть установлен в том же месте, где обычно устанавливают электромеханический, и иметь такую же ручку для переключения режимов охлаждения. Но в отличие от электромеханического он не привязан к испарителю и выбор места его установки определяется только конструкцией системы управления.


Рисунок 3.2 – Электронный блок управления бытовыми холодильниками
1 - индикатор знака «– » при отображении температуры в МК;

2 - индикатор температуры в МК (цифровой двузначный);

3 - индикатор знака «+» при отображении температуры в ХК;

4 - индикатор температуры в ХК (цифровой однозначный);

5 - индикатор включения МК (зеленого цвета);

6 - индикатор включения режима быстрой заморозки (желтого цвета);

7 - индикатор повышенной температуры в МК (красного цвета);

8 - индикатор включения ХК (зеленого цвета);

9 - кнопка включения/выключения ХК;

10 - кнопка выключения звукового сигнала;

11 - кнопка включения/выключения режима быстрого замораживания;

12 - кнопка включения/выключения МК;

13 - кнопка задания температуры в ХК;

14 - кнопка задания температуры в МК.

При любом типе блока потребитель вручную устанавливает режим работы холодильника, механически поворачивая ручку регулятора температуры, а включение компрессора происходит через электрические контакты. При электронном регуляторе температуры другие приборы управления (реле и переключатели) могут быть электрическими.

Отличия управления с помощью электромеханических и электронных приборов заключаются только в принципах регулирования. Электромеханические приборы регулируют температуру в камере по температуре самой холодной точки на испарителе, а электронные по показаниям датчика температуры воздуха в самой камере.

Применение электронного регулятора выводит производителя на более высокий качественный уровень изделий. Главное преимущество здесь – в высокой точности регулирования. В простых небольших холодильниках и морозильниках такой блок использовать нецелесообразно, а в больших и дорогих моделях даже незначительные отклонения температур могут быть причиной значительных убытков из-за порчи продуктов, и в дальнейшем привести к поломке самого прибора.

Плюсы внедрения электронного блока:

- высокоточное электронное регулирование гарантированно поддерживает заданную температуру независимо от изменения температуры и влажности окружающего воздуха;

- электронное управление предполагает наличие цифровых указателей температуры, цветных световых индикаторов режимов работы и предупреждения аварийных ситуаций, что наглядно информирует потребителя о работе прибора;

- улучшаются эргономические показатели – электронное управление позволяет изменять и контролировать режимы, активизировать различные функции, не открывая двери холодильника, например, на пульт управления вынесен сетевой выключатель, позволяющий отключить холодильник, не выдергивая вилку из розетки.

- приборы, вынесенные на наружный пульт управления, не только повышают удобства пользованием, но и создают положительное эстетическое восприятие.

Достоинства электромеханических приборов в простоте управления и надежности, подтвержденной многолетней эксплуатацией. Электронные приборы же совершенствуются из г. в год. Расширение функциональных возможностей, повышение надежности и снижение цены является тенденцией в развитии электронных приборов для управления бытовой техникой.
3.2.2 Конструкция и описание составляющих электронного блока

Конструктивно блок управления состоит из основных частей:

- модуля управления;

- модуля индикации;

- двух датчиков температуры.

Чертеж общего вида электронного блока управления двухкамерным холодильником дается в приложении. На нём представлены общий вид электронного блока, модули управления и индикации, датчик температуры, описано назначение кнопок управления.

Рассмотрим подробно основные элементы модуля управления:

Микроконтроллер. Для реализации основных функций прибора применим микроконтроллер ATmega16L производства Atmel. По своим характеристикам он больше всего подходит при относительно низкой стоимости, высокой надежности и низком энергопотреблении.

Архитектура семейства AVR в значительной мере предопределяется ее назначением - построение компактных и дешевых цифровых устройств. Все функции микроЭВМ реализуются с помощью единственной микросхемы. В состав семейства AVR входит целый ряд микросхем от самых простых микроконтроллеров до достаточно сложных. Микроконтроллеры семейства AVR позволяют выполнять как задачи управления различными устройствами, так и реализовывать отдельные узлы аналоговой схемы. Все микросхемы этого семейства работают с одной и той же системой команд, большинство из них выполняется в одинаковых корпусах с совпадающей цоколевкой (нумерация ножек для корпуса).

Ядро AVR сочетает богатый набор инструкций с 32 универсальными рабочими регистрами. Все 32 регистра непосредственно подключены к арифметико-логическому устройству (АЛУ), который позволяет указать два различных регистра в одной инструкции и выполнить ее за один цикл. Данная архитектура обладает большей эффективностью кода за счет достижения производительности в 10 раз выше по сравнению с обычными CISC-микроконтроллерами.

Микроконтроллер производится по технологии высокоплотной энергонезависимой памяти компании Atmel. Встроенная внутрисистемно программируемая флэш-память позволяет перепрограммировать память программ непосредственно внутри системы через последовательный интерфейс SPI с помощью простого программатора или с помощью автономной программы в загрузочном секторе. Загрузочная программа может использовать любой интерфейс для загрузки прикладной программы во флэш-память. Программа в загрузочном секторе продолжает работу в процессе обновления прикладной секции флэш-памяти, тем самым поддерживая двухоперационность: чтение во время записи. За счет сочетания 8-разр. RISC ЦПУ с внутрисистемно самопрограммируемой флэш-памятью в одной микросхеме ATmega128 является мощным микроконтроллером, позволяющим достичь высокой степени гибкости и эффективной стоимости.

Тактовый генератор. XTAL1 и XTAL2 являются входом и выходом, соответственно, инвертирующего усилителя, который с использованием кварцевого кристалла или керамического резонатора работает как встроенный генератор. Принципиальная схема подсоединения генератора представлена на рисунке 3.3.

Кварцевый кристалл генератора таймера подсоединяется непосредственно к выводам OSC1 и OSC2. Внешние конденсаторы не требуются. Генератор оптимизирован под часовой кварц с частотой 32,768 кГц. Внешний тактовый сигнал,подаваемый на эти выводы, поступает на усилитель с полосой пропускания 256 кГц.

Таким образом частота внешнего сигнала должна находиться в диапазоне от 0 до 256 кГц.
Рисунок 3.3 - Подсоединение тактового генератора
Часы реального времени с последовательным интерфейсом DS1307. Это малопотребляющие полные двоично-десятичные часы-календарь, включающие 56 байтов энергонезависимой статической ОЗУ (см. рис. 5.5 ниже). Адреса и данные передаются последовательно по двухпроводной двунаправленной шине. Часы-календарь отсчитывают секунды, минуты, часы, день, дату, месяц и год. Последняя дата месяца автоматически корректируется для месяцев с количеством дней меньше 31, включая коррекцию високосного г.. Часы работают как в 24-часовом, так и в 12-часовом режимах с индикатором AM/PM. DS1307 имеет встроенную схему наблюдения за питанием, которая обнаруживает перебои питания и автоматически переключается на питание от батареи.

Характеристики:

- часы реального времени (RTC) отсчитывают секунды, минуты, часы, дату месяца, месяц, день недели и год с компенсацией високосного года, действительной до 2100 г.;

- 56-байтовое энергонезависимое ОЗУ с питанием от батареи для хранения пользовательских данных;

- двухпроводной последовательный интерфейс;

- программируемый выходной сигнал с прямоугольными импульсами (для тактирования внешних устройств);

- автоматическое обнаружение падения напряжение и схема переключения на батарею;

- потребление менее 500 нА в режиме батарейной поддержки при работающем тактовом генераторе;

- промышленный диапазон температур: от - 40 °C до + 85 °C;

- микросхема производится в 8-выводных корпусах DIP и SOIC.

Двухпроводная последовательная шина данных. DS1307 поддерживает обмен данными по протоколу I2C по двухпроводной двунаправленной шине. Устройство, которое передаёт данные на шину, является передатчиком, а устройство, принимающее данные, - приёмником. Устройство, управляющее передачей данных, называется ведущим. Устройство, которым управляет ведущий, называется ведомым. Ведущее устройство генерирует синхроимпульсы (serial clock - SCL), управляет доступом к шине и генерирует условия START и STOP. DS1307 работает на шине как ведомое устройство. Типовая конфигурация шины с использованием протокола I2C показана на рисунке 3.4.


Рисунок 3.4 - Типовая конфигурация двухпроводной шины
ЖКИ-модуль. Алфавитно-цифровой индицирующий ЖКИ-модуль является промышленным и широко применяется при производстве алфавитно-цифровых ЖКИ-модулей. Аналоги этого контроллера или совместимые с ним по интерфейсу и командному языку микросхемы, выпускают множество фирм, среди которых: Epson, Toshiba, Sanyo, Samsung, Philips. Еще большее число фирм производят ЖКИ-модули на базе данных контроллеров. Эти модули можно встретить в самых разнообразных устройствах: измерительных приборах, медицинском оборудовании, промышленнном и технологическом оборудовании, офисной технике - принтерах, телефонах, факсимильных и копировальных аппаратах.

Алфавитно-цифровые ЖКИ-модули представляют собой недорогое и удобное решение, позволяющее сэкономить время и ресурсы при разработке новых изделий, при этом обеспечивают отображение большого объема информации при хорошей различимости и низком энергопотреблении. Возможность оснащения ЖКИ-модулей задней подсветкой позволяет эксплуатировать их в условиях с пониженной или нулевой освещенностью, а исполнение с расширенным диапазоном температур (-20°С...+70°С) в сложных эксплуатационных условиях, в том числе в переносной, полевой и даже, иногда, в бортовой аппаратуре.
3.2.3 Расчет экономических показателей применения блока управления

Одним из основных критериев выбора использования в производстве блока управления является его себестоимость. Для этого следует провести расчет реальной себестоимости устройства и прибыли от его применения в производстве двухкамерного холодильника, исходя из фактических затрат на его изготовление.

Расчет себестоимости. Наиболее точные расчеты по обоснованию себестоимости производства обеспечивает расчетно-аналитический метод. В основе применения данного метода лежит использование системы норм и нормативов расхода тех или иных ресурсов с учетом калькуляционных статей себестоимости:

- сырье и основные материалы;

- покупные комплектующие изделия и полуфабрикаты;

- транспортно-заготовительные расходы;

- основная зарплата производственных рабочих;

- дополнительная зарплата производственных рабочих;

- отчисления на социальное страхование;

- единый налог;

- расходы на содержание и эксплуатацию оборудования;

- цеховые расходы;

- общезаводские расходы;

- прочие производственные расходы;

- внепроизводственные расходы.

Стоимость сырья и основных материалов См определяется по формуле
См=ågmi×Цmi, (3.5)

где gmi - расход материала i-го вида, кг;

Цmi – цена материала i-го вида за кг, р.

Расчет стоимости единицы сырья и материалов, норма их расходов сведена в таблице 3.2
Таблица 3.2 – Расчет стоимости сырья и основных материалов

Стоимость покупных комплектующих изделий и полуфабрикатов Спк, определяют по формуле
 

где Мпкj – количество покупных изделий j-го вида, шт.;

Цпкj – цена j-го покупного изделия за штуку, руб.

Стоимость единицы покупных комплектующих и полуфабрикатов, норма их расхода приведены в таблице 3.3.
Таблица 3.3 – Расчет стоимости покупных изделий и полуфабрикатов

Транспортно-заготовительные расходы Стз исчисляются в виде процента к сумме сырья, материалов, покупных изделий и полуфабрикатов. Вычисляются по формуле
 

где - Птз – процент транспортно-заготовительных расходов, %.
Стзк= (185+68840)×5/100 = 3 455 р.
К основной зарплате относится оплата по сдельным расценкам, повременная оплата и премия.

Планово-оперативная карта сборки блока приведена в таблице 3.4
Таблица 3.4 – Планово-оперативная карта сборки