Principii si metode in optimizarea calitatii

Principii si metode in optimizarea calitatii

Optimizarea este un proces de concepere, realizare si aplicare in practica a unei solutii optime (celei mai bune, mai favorabile) pentru un sistem, solutie care extremizeaza (maximizeaza sau minimizeaza) performantele obtinute in functie de unul sau mai multe criterii, in conditiile restrictive impuse de mediul extern sau intern al sistemului.

Pentru orice echipament S (tehnic, tehnologic, de productie) pot exista optimizari partiale sau optimizari globale, prezentate in Tabelul 2.5., care se concretizeaza cu totul specific sortimentului i sau componentei j a acestuia, sub aspectul variabilelor si parametrilor considerati - Popa H., Dumitrescu C., Sabau C., s.a. - 1990

Elaborarea unor solutii globale sau partiale optime pentru calitatea unui echipament S se poate face pe trei cai:

1. pe cale experimentala, prelucrand rezultatele masuratorilor cu metode adecvate numarului de variabile si criterii de optimizare: diagrame ridicate experimental, analiza de regresie si de corelatie, experiente factoriale, operare evolutionara, etc.;

2. pe cale teoretica, utilizand fie metode practice cu algoritmi sau proceduri simple, fie metode matematice ce apeleaza la o mare diversitate de metode matematice:

metode de optimizare multiatribut, care determina solutia ce extremizeaza performantele echipamentului S, in cazul unui numar finit de variante de solutii posibile,

metode de optimizare multiobiect, care determina solutia ce extremizeaza performantele echipamentului S, in cazul unui numar infinit de variante de solutii posibile,

metode de optimizare monoobiect

3. pe cale automata, cand echipamentul S are in componenta subsisteme de comanda automata optimala pentru procese, pentru elaborarea / selectia optima a programelor si a structurilor sistemului ingineresc S.

Apare posibilitatea optimizarii calitative sau cantitative.

Proiectantii au avut posibilitatea in general de a optimiza corelatiile dintre variabile, dar pe masura ce creste complexitatea sistemelor simple, analiza calitativa de optimizare devine dificila si neconcludenta. Numeroasele corelatii ce exista intre parametrii variabili ai sistemelor complexe fac dificile tentativele de optimizare exclusiv cantitative. Metodele de optimizare a parametrilor calitatii urmaresc ingustarea zonelor de incertitudine, oferind posibilitatea de a evalua solutii alternative privind fiabilitate, mentenabilitatea, disponibilitatea corelate cu costul echipamentelor.

In activitatea de optimizare a calitatii, un factor deosebit de important este faza in care se incepe aceasta optimizare, aceasta fiind etapa de proiectare, deoarece este mult mai economic sa concepi si sa realizezi un sistem calitativ optim de la bun inceput, decat sa il reoptimizezi pe parcursul producerii sau utilizarii sale. Pentru proiectarea, organizarea, functionarea si conducerea sistemelor prezinta interes special metodele teoretice de optimizare, care permit fundamentarea optima a deciziilor.

Tabelul 2.5.

OPTIMIZARI LA PROIECTAREA ECHIPAMENTELOR

La elaborarea modelului matematic necesar optimizarii unui sistem ingineresc trebuie determinate urmatoarele elemente - Popa H., Dumitrescu C., Sabau C., s.a. - 1990

decidentul sau decidentii care evalueaza, analizeaza si decid asupra procesului sau fenomenului;

multimea variabilelor asupra carora se poate lua decizia de catre decident: caracteristici structural-functionale ale echipamentului, parametrii ai regimului tehnologic, etc.;

multimea restrictiilor esentiale impuse sistemului ingineresc;

multimea criteriilor de comparare a variantelor, criterii ce sunt variabile de performanta ale sistemului;

multimea obiectivelor optimizarii sistemului ingineresc, ce definesc pentru fiecare criteriu in parte extremitatea favorabila a performantelor;

multimea starii naturii, adica a ansamblului de conditii care determina ca unei variante sa-i corespunda o anumita consecinta din mai multe posibile, in cadrul mediului intern sau extern al echipamentului.

Pentru optimizarea calitatii unui sistem pe cale teoretica se propune aplicarea metodei de optimizare a deciziilor multicriteriale prin modelare determinista, un exemplu practic fiind prezentat in cele ce urmeaza. Ea cuprinde urmatoarele etape:

- se stabilesc mai multe variante constructive de realizare a sistemului;

- se stabilesc mai multe criterii de evaluare a variantelor;

- se determina ordinea de importanta (ponderea) a criteriilor utilizand o matrice de comparare ca cea prezentata in Tabelul 2.6., prin care:

se acorda din oficiu cate 1 punct fiecarui criteriu (pe diagonala),

se compara, fiecare cu fiecare, toate criteriile, acordandu-se 2 puncte pentru criteriul considerat mai important, 0 puncte pentru criteriul considerat mai putin important, 1 punct daca cele doua criterii comparate se considera egale ca importanta;

se determina ponderea fiecarui criteriu prin insumarea punctelor acordate

Ca si criterii de evaluare se pot propune: fiabilitatea sistemului, mentenabilitatea sistemului, disponibilitatea sistemului, costul sistemului, controlul in timpul fabricatiei, redundanta sistemului, gestiunea stocurilor pieselor de schimb si reconditionate, periodicitatea efectuarii probelor si costul acestora, costul intretinerii preventive, costuri privind urmarirea functionarii sistemului la beneficiari, costuri cu pregatirea personalului necesar in aplicarea sistemului de asigurare a calitatii, etc..

Tabelul 2.6.

MATRICEA DE COMPARARE A CRITERIILOR DE EVALUARE

- se determina nivelul de satisfacere a criteriilor de catre variantele propuse, in cazul cand toate criteriile sunt cuantificabile, prin folosirea unei scari de la 0 la 100 astfel:

se identifica, in raport cu fiecare criteriu, variantele care satisfac cel mai bine si cel mai slab criteriul respectiv;

se atribuie 100 de puncte variantei de nivel maxim si 0 puncte variantei de nivel minim;

pentru variantele situate la nivele intermediare de satisfacere a criteriului considerat, punctajele se determina prin interpolare.

se construieste modelul determinist de selectare a variantei optime privind calitatea sistemului, ilustrat in Tabelul 2.7..

in final se selecteaza varianta optima.

Analizand exemplul prezentat mai sus se observa ca prima varianta este varianta optima, S K x N₁ = maxim.

In cazul in care criteriile de evaluare nu pot fi cuantificate (partial sau in totalitate), departajarea variantelor urmeaza a se face prin stabilirea de nivele-trepte de satisfacere a criteriilor de la 'foarte slab' la 'foarte bine', notate de la 1 la 5 sau de la 2 la 10, care se definesc explicit pentru fiecare criteriu.

Tabelul 2.7.

MODELUL DETERMINIST DE SELECTARE A VARIANTEI OPTIME

Optimizarea pe cale experimentala se poate realiza prin: controlul progresiv in timpul instalarii si punerii in functiune echipamentului, echipamentului, utilajului, optimizarea politicii de mentenanta, ameliorarea performantelor echipamentelor existente si reducerea erorilor umane care apar in activitatile de exploatare, intretinere si reparare.

A. Controlul progresiv in timpul instalarii si punerii in functiune echipamentului, echipamentului, utilajului

Consta in principal in participarea alaturi de reprezentantii producatorilor si a echipei de service, cea care va asigura mentenanta echipamentului in timpul utilizarii sale asa cum este prezentat in Figura 2.6..

Metoda are un dublu avantaj: pe de o parte permite proiectantului producator al echipamentului sa identifice problemele, dificultatile la instalare si cauzele caderilor inainte de functionarea propriu-zisa a echipamentului, pe de alta parte permite echipei care va asigura mentenanta sistemului sa identifice concret modalitatile cele mai eficiente de remediere a defectiunii.

Fig. 2.6. Controlul progresiv in timpul instalarii

B. Optimizarea politicii de mentenanta

O politica consecventa in domeniul mentenantei permite reducerea semnificativa a numarului de caderi ale echipamentelor si a consecintelor acestora. Este de fapt obiectivul mentenantei preventive si se realizeaza prin:

Mentenanta sistematica - mentenanta preventiva efectuata cu respectarea timpilor de realizare a interventiilor si reparatiilor.

Mentenanta conditionala - mentenanta realizata in urma unor actiuni neplanificate riguros de autodiagnosticare a starii de functionare a echipamentului, sau pe baza informatiilor primite de la utilizator.

Practic in urma aplicarii politicilor de mentenanta se obtine managementul activitatilor de intretinere reparare (al mentenantei), prezentat in Figura 2.7.:

Constrangeri Elemente de intrare

Actiuni de corectie

Elemente de iesire

Fig. 2.7. Managementul activitatilor de intretinere reparare

Se pot identifica mai multe actiuni de optimizare a numarului de caderi a echipamentelor, practic tehnici ale mentenantei total productive, asupra carora vom reveni in capitolele viitoare, ilustrate in Figura 2.8.:

Fig. 2.8. Tehnici de exploatare si tehnici ale mentenantei total productive

C. Ameliorarea performantelor echipamentelor existente

Este unul din obiectivele mentenantei total productive. Optimizarea si implementarea rezultatelor obtinute in urma aplicarii metodei analizei valorii unui echipament duc in general la ameliorarea performantelor acestuia. In Japonia, generalizarea acestei metode si aplicarea ei impreuna cu mentenanta total productiva au determinat realizarea prin autodotare de echipamente performante, adaptate concret la necesitatile firmei. De altfel o regula aplicata in domeniul reparatiilor spune ca: "daca vei descompune in piesele componente utilajul de 100 de ori si apoi il vei reasambla, ai toate sansele sa descoperi 100 de ameliorari semnificative".

Pornind de la aceste realitati am elaborat o metodologie proprie de gasire a oportunitatilor de ameliorare a performantelor masinilor si aparatelor de precizie, prezentata in Figura 2.9..

Fig. 2.9. Imbunatatirea performantelor masinilor si aparatelor de precizie prin actiuni de ameliorare

Implementarea acestei metodologii in intreprinderile industriale nu ar presupune fonduri financiare deosebite, dar ar putea determina o reconsiderare a activitatilor de intretinere, reparatii si reutilare a aparatelor si masinilor de precizie.

D. Reducerea erorilor umane care apar in activitatile de exploatare, intretinere si reparare

Aceste erori sunt deosebit de variate, unele avand cauze comune, alte aparand intamplator. Indiferent insa de cauzele care le determina, ele maresc uneori considerabil costurile de exploatare ale masinilor, aparatelor si echipamentelor.

O grupare a acestor erori in functie de momentul aparitiei ar fi:

Erori umane aparute in timpul exploatarii:

comenzi gresite, interpretari eronate a unor informatii mentionate in cartile de utilizare ale masinilor,

semnalizari neglijate ale utilajului sau interpretate gresit de catre operator,

comunicari distorsionate intre operatori a unor instructiuni de exploatare,

utilizare necorespunzatoare sau incompleta a utilajului.

Erori umane introduse in timpul reviziilor periodice ale masinilor si aparatelor:

nerealizarea reviziei periodice sau efectuarea ei eronat,

erori de etalonare sau de reglaj,

utilizarea unor proceduri de revizuire periodica perimate sau incomplete,

neglijenta sau omiterea readucerii sistemului in starea de functionare initiala, dupa revizie.

Erori umane aparute in perioada de intretinere si reparare a utilajului:

procedurile de intretinere a utilajului nu au fost respectate,

utilizarea unor proceduri de intretinere si reparare perimate sau incomplete,

neglijenta sau omiterea readucerii sistemului in starea de functionare initiala, dupa reparare

Principalele resurse disponibile pentru minimizarea frecventei erorilor umane sunt urmatoarele:

evaluarea posibilului comportament al operatorului inca din faza conceperii echipamentului;

formularea unor instructiuni privind reglarea si intretinerea echipamentului clare, precise care sa nu permita alte interpretari;

controlul calitatii exploatarii: controlul procedurilor de exploatare, revizie sau reparare, aplicarea corespunzatoare a acestor proceduri, etc.;

instruirea initiala, informarea permanenta si reciclarea ulterioara a utilizatorilor si a angajatilor departamentului reparatii si intretinere.