WYKORZYSTANIE INSTRUMENTÓW ZARZĄDZANIA JAKOŚCIĄ W PROCESIE WYTWARZANIA WYROBÓW ODLEWNICZYCH

Transkrypt

1 4/19 ARCHIWUM ODLEWNICTWA Rok 2006, Rocznik 6, Nr 19 Archives of Foundry Year 2006, Volume 6, Book 19 PAN - Katowice PL ISSN WYKORZYSTANIE INSTRUMENTÓW ZARZĄDZANIA JAKOŚCIĄ W PROCESIE WYTWARZANIA WYROBÓW ODLEWNICZYCH S. BORKOWSKI 1, A. CZAJKOWSKA 2 Politechnika Częstochowska, Wydział Zarządzania, Katedra Inżynierii Produkcji, Armii Krajowej 19B, Częstochowa STRESZCZENIE Wychodzenie naprzeciw wymaganiom klienta, ciągłe doskonalenie technologii wytwarzania i metod organizacji, a przede wszystkim podnoszenie kwalifikacji pers o- nelu jest gwarantem osiągnięcia wysokiej pozycji na rynku. W artykule wykorzystując narzędzia zarządzania jakością dokonano hierarchizacji przyczyn odpowiedzialnych za niską jakość wyrobów odlewniczych, przeprowadzono analizę możliwości wyst ą- pienia wad oraz określono działania mające na celu poprawienie poziomu jakości wytwarzanych odlewów. Key words: quality, dampers 1. BADANIA I ICH ANALIZA Badania przeprowadzono w okresie od 1 stycznia do 31 grudnia 2004 roku w odlewni żeliwa dla tłumika drgań. W oparciu o dane dostarczone przez dział kontroli jakości przeprowadzono analizę możliwości wystąpienia wad przy wykorzystaniu FMEA. Diagram Pareto - Lorenza pozwolił dokonać hierarchizacji przyczyn odpowiedzialnych za niską jakość wyrobów odlewniczych [1, 2]. 1 Prof. dr hab. inż., bork@zim.pcz.czest.pl 2 mgr inż., agastr3@o2.pl 37

2 Udział procentowy [%] 1.1. Wykorzystanie diagramu Pareto - Lorenza w celu identyfikacji i hierarchizacji niezgodności odlewniczych Analiza diagramu Pareto - Lorenza wyłoniła niezgodności najbardziej odpowiedzialne za niską jakość wyrobu. Diagram (rys. 1) sporządzony został na podstawie danych dotyczących pierwszego półrocza, które przedstawia tabela 1. W dalszej części dla porównania przedstawiona zostanie analiza diagramu Pareto - Lorenza dla całego roku (tabela 2). Tabela 1. Niezgodności dla tłumika drgań w okresie półrocznym Table 1. Discrepancies regarded to a damper collected during the period of six months Symbol Rodzaj niezgodności Udział procentowy [%] Wartości skumulowane [%] N 1 Pęknięcia na gorąco 40,55 40,55 N 2 Nakłucia 20,39 60,94 N 3 Uszkodzenia mechaniczne 19,28 80,22 N 4 Chropowatość 11,54 91,76 N 5 Braki technologiczne 3,63 95,38 N 6 Niedolewy 3,30 98,68 N 7 Obciągnięcia 1,32 100, N 1 N 2 N 3 N 4 N 5 N 6 N 7 Rodzaj niezgodności Rys.1. Analiza Pareto - Lorenza przeprowadzona dla tłumika drgań w okresie półrocznym Fig.1. The Pareto-Lorenzo analysis regarded to a damper according to the data collected during the period of six months Z analizy diagramu Pareto - Lorenza wynika, że za złą jakość wyrobu odpowiadają przede wszystkim pęknięcia na gorąco i nakłucia. Niezgodności te powodują 60,94% wadliwości tłumika drgań. W pierwszej kolejności należy określić przyczyny tych niezgodności i usunąć je, a więc podjąć działania mające na celu zapewnienie odpowiednich warunków powstawania odlewów odpowiednich temperatur metalu i formy oraz zminimalizowania odchyleń od składu chemicznego. Drugą co do ważnści przyczyną odpowiadającą za niską jakość odlewu są nakłucia. Mogą one być spowod o- wane zagazowaniem stopu, zabrudzoną masą formierską bądź błędnie wykonaną formą. 38

3 Udział procentowy [%] ARCHIWUM ODLEWNICTWA Celem sprawdzenia rezultatów przeprowadzonych działań przedstawiono udziały niezgodności w okresie całego roku. Niezgodności te graficznie przedstawia rys. 2. Z uwagi na niski odsetek braków spowodowanych przez obciągnięcia pominięto tą niezgo d- ność. W okresie rocznym największy wpływ na niską jakość wyrobów mają, pęknięcia na gorąco oraz uszkodzenia mechaniczne. Przyczyny te powodują 67,46% uszkodzeń. Odsetek niezgodności związanych z pęknięciami na gorąco utrzymuje się na podobnym poziomie jak w pierwszym półroczu (ponad 40%). Zauważamy natomiast dużo mnie j- szy odsetek wyrobów niezgodnych w postaci nakłuć. Zastosowane środki pozwoliły przesunąć tą niezgodność na czwarte miejsce. Tabela 2. Niezgodności dla tłumika drgań w okresie rocznym Table 2. Discrepancies regarded to a damper collected during the period of one year Symbol Rodzaj niezgodności Udział procentowy [%] Wartości skumulowane [%] N 1 Pęknięcia na gorąco 45,80 45,80 N 2 Uszkodzenia mechaniczne 21,66 67,46 N 3 Chropowatość 13,62 81,08 N 4 Nakłucia 11,88 92,96 N 5 Niedolewy 3,84 96,80 N 6 Braki technologiczne 3,20 100, N 1 N 2 N 3 N 4 N 5 N 6 Rodzaj niezgodności Rys. 2. Analiza Pareto - Lorenza przeprowadzona dla tłumika drgań w okresie rocznym Fig. 2. The Pareto-Lorenzo analysis regarded to a damper according to the data collected during the period of one year Odlewnia chcąc poprawić jakość swoich produktów powinna zapobiec przyczynom powstawania pęknięć na gorąco: przeprowadzić modyfikację stopu w celu rozdrobnienia ziarna, zapewnić równomierne krzepnięcie odlewu, stosować łagodne zmiany przekrojów, a krawędzie i kąty projektować z możliwie największymi promieniami. Niezgodności związane z uszkodzeniami mechanicznymi mogą wynikać z: nieostrożnego transportowania lub składowania odlewów, uszkodzenia odlewów przy wybijaniu, niestarannego usuwania wlewów, nadlewów, zalewek. Działania korygujące będą polegały na większej ostrożności pracowników podczas wyjmowania, składowania, transportowania odlewów. 39

4 1.2. Wykorzystanie FMEA w procesie zapewnienia jakości wyrobów odlewniczych FMEA (Failure Mode and Effects Analisys) jest metodą wykrywania możliwych błędów i ich skutków wpływających na jakość (tabela 3). Polega na analizowaniu możliwości pojawienia się niezgodności w toku produkcji i montażu [3, 4, 5]. Tabela 3. Uproszczony arkusz FMEA dla tłumika drgań Table 3. A simplified form of a sheet of the FMEA method regarded to a damper Niewłaściwe wymiary Pęknięcia wyrobu Potencjalny rodzaj niezgodności Potencjalny skutek niezgodności Zabrakowanie wyrobu lub 9 niezbędna naprawa Zabrakowanie wyrobu 10 LPZ Potencjalna przyczyna wady LPW LPO LPR Uszkodzenia mechaniczne Zabrakowanie odlewu Uszkodzenie odlewów przy wybijaniu Zły stan oprzyrządowania Złe własności masy formierskiej Niewłaściwe parametry pracy 1 18 formierki 2 Niewłaściwe ustawienie płyt Niewłaściwy załadunek koszy 1 18 żarzalniczych 2 Utlenianie odlewów w trakcie żarzenia Niewłaściwe szlifowanie Czyszczenie Niewłaściwe postępowanie z odlewami surowymi podczas wybijania, oddzielania układów wlewowych i kontroli Niewłaściwe parametry żarzenia Zbyt późne wybijanie odlewu z formy Wady wewnętrzne na przewężeniach Niewłaściwy stan powierzchni wyrobu Dodatkowa operacja czyszczenia odlewu 5 Złe czyszczenie po żarzeniu i nieskuteczna kontrola Niewłaściwe warunki składowania - korozja Niewłaściwe zapakowanie Skorodowane, zanieczyszczone wyroby, niezadowolenie klienta 4 Niewłaściwe opakowania, brak właściwego dozoru nad operacją pakowania

5 ARCHIWUM ODLEWNICTWA Około 75 % błędów powstaje w fazie przygotowania produkcji, a ich wykrywalność w tej fazie jest bardzo mała, bo najwięcej ok. 80% ujawnia się w czasie produkcji i jej kontroli. Metoda FMEA korzystając z wiedzy i doświadczenia specjalistów stosowana na etapie projektowania procesu pozwala te straty zmniejszyć. Jej celem jest więc wskazanie i ocena ryzyka związanego ze słabymi punktami występującymi w czasie planowania produkcji, konstruowania i procesu wytwarzania, co pozwala istotnie zmniejszyć to ryzyko [3]. Jak wynika z analizy FMEA największe znaczenie dla klienta mają: właściwe wymiary wyrobu, brak pęknięć i uszkodzeń mechanicznych. FMEA umożliwiła wykrycie najważniejszych przyczyn odpowiedzialnych za wady wyrobów odlewniczych. Niewłaściwe wymiary wyrobu mogą być spowodowane przez wiele przyczyn, z których najważniejszą jest niewłaściwe szlifowanie (LPR = 108). Przyczyna ta jest tak ważna, może pociągać za sobą kolejne przyczyny, dlatego należy wprowadzić działania mające na celu zminimalizowanie prawdopodobieństwa jej wystąpienia. Za pęknięcia wyrobu najbardziej odpowiedzialne są: niewłaściwe postępowanie z odlewami gorącymi podczas wybijania, oddzielania układów wlewowych i kontroli (LPR = 60), zbyt późne wybijanie odlewu z formy (LPR = 60). Aby uniknąć powstawania wyrobów niezgodnych należy przeprowadzić działania mające na celu zmniejszenie ryzyka wystąpienia niezgodności. W celu uniknięcia wad wyrobów spowodowanych niewłaściwym szlifowaniem wykonano dodatkowe spra w- dziany, które zmniejszyły ryzyko otrzymania niewłaściwego wymiaru odlewu. Liczba priorytetowa ryzyka dotycząca niewłaściwego szlifowania została zmniejszona z LPR=108 do LPR=36. Przeprowadzono dodatkowe szkolenia pracowników, co do po - stępowania z odlewami surowymi podczas wybijania oraz oddzielania układów wlewowych i kontroli. Wprowadzono 100% profilowanie odlewów co polepszyło skutec z- ność kontroli odlewów gotowych. Aby zapobiec uszkodzeniom mechanicznym odlewów należy zwiększyć ostrożność przy transportowaniu, przenoszeniu, składowaniu odlewów. Poza wyżej wymienionymi działaniami zaleca się również bieżącą kontrolę wymiarów, parametrów zgodnie z instrukcją. 2. PODSUMOWANIE Diagram Pareto Lorenza pozwolił uszeregować występujące niezgodności od najbardziej do najmniej ważnych. Analiza pierwszego półrocza wyłoniła dwie główne niezgodności: pęknięcia na gorąco i nakłucia. Wprowadzone w okresie drugiego półrocza działania korygujące pozwoliły znacznie zmniejszyć niezgodności związane z n a- kłuciami i utrzymać na podobnym poziomie pęknięcia na gorąco. W dalszym ciągu należy prowadzić działania mające na celu zmniejszenia pęknięć na gorąco i uszkodzeń mechanicznych. Wprowadzone działania korygujące zmniejszyły prawdopodobieństwo wyst ą- pienia niezgodności spowodowanej niewłaściwym szlifowaniem w wyniku czego LPR=108 zmniejszyła się do LPR=36. Wprowadzenie kontroli wzrokowej i samoko n- troli zwiększyło prawdopodobieństwo odkrycia niezgodności i zmniejszyło LPR=60 do 41

6 LPR=30. Dodatkowe przeszkolenie pracowników nauczyło ich właściwie postępować z odlewami surowymi podczas wybijania, oddzielania układów wlewowych i kontroli co zmniejszyło prawdopodobieństwo wystąpienia tej przyczyny i zmniejszyło LPR = 60 do LPR=30. Również szkolenia pracowników w zakresie postępowania z odlewami gotowymi przyniosło pożądany skutek. LPR uszkodzeń mechanicznych została zmniejszona ze 180 do 30. LITERATURA [1] S. Borkowski: Mierzenie poziomu jakości. Wyd. WSZiM, Sosnowiec (2004). [2] O. Bokuvka S. Borkowski: Jakość w inżynierii materiałowej i usługach. Quality in Material Engineering and Services. Inst.Org. i Zarz. w Przem."ORGMASZ", Warszawa (2005). [3] A. Maleszka, R., Zalewski: Quality - Zarządzanie jakością. Wyd. Centrum Kreowania Liderów, Skierniewice (2005). [4] M. Gołębiewski, Wł. Janasz, M. Prozorowicz: Zarządzanie jakością w przedsiębiorstwie. Wyd. Naukowe Uniwersytetu Szczecińskiego, Szczecin (1999). [5] E. Kopciuszewska: Analiza i ocena przydatności kształtowania jakości wyrobu, I Ogólnopolska Konferencja Naukowa Przedsiębiorczość i innowacyjność MSP, Wyzwania współczesności, Zakopane (2004). QUALITY MANAGEMENT TOOLS APPLIED IN THE PRODUCTION PROCESS OF CAST PRODUCTS SUMMARY Fulfilling customer s needs, continuous improvement of technologies and methods of organization and first of all improving the staff s qualifications ensure a possibility to obtain a high position on the market. According to the applied tools of quality management such important issues and problems as: creation of hierarchy of reasons that are responsible for a low quality level of cast produ cts, analysis of possibility of fault appearance as well as certain actions applied in aim to improve the quality level of cast products have been considered in the work. Recenzował: prof. zw. dr hab. inż. Stanisław Pietrowski 42