Информатизация контроля качества изделий

Работа содержит в себе большое количество таблиц, схем, рисунков, расчетов, формул. ...

Введение 5
1 Разработка и анализ технического задания 7
1.1 Техническое задание 7
1.2 Анализ технического задания 10
2 Разработка моделей информационной системы "ОТК" 21
2.1 Построение моделей прецедентов 21
2.2 Моделирование процессов 36
2.3 Диаграмма потоков данных 45
2.4 Разработка модели данных системы 49
3 Разработка программного обеспечения информационной системы "ОТК" 57
3.1 Разработка интерфейсов и форм ввода данных 57
4 Разработка эксплуатационной документации 65
4.1 Руководство пользователя 65
5 Расчёты и оценки 68
5.1 Расчёт максимального объёма базы данных системы 68
5.2 Расчёт надёжности программного обеспечения 79
6 Организационно-экономическая часть 85
6.1 Оперативно-календарный план 85
6.2 Смета затрат на разработку 86
6.3 Расчет экономической эффективности проекта 87
7 Безопасность и экологичность проекта 90
7.1 Основные требования безопасности и экологичности проекта 90
Заключение 99
Библиографический список 100

В настоящее время конкурентоспособность предприятия зависит, в первую очередь, от качества производимых продуктов или оказываемых услуг и от его возможностей удовлетворить запросы потребителей. Инструментом для управления и обеспечения качества продукции или услуг, а также своевременного выявления потребностей потребителей является система менеджмента качества.
Одним из составных элементов системы управления качеством предприятия машиностроения, на стадиях производства и реализации продукции, является организация и проведение технического контроля качества, который осуществляется отделом технического контроля.
Технический контроль можно определить как проверку соответствия объекта установленным техническим требованиям. В машиностроении он представляет собой совокупность контрольных опе раций, выполняемых на всех стадиях производства: от контроля качества поступающих на предприятие материалов, полуфабрикатов, комплектующих приборов и изделий до выпуска готовой продукции.
Сущность контроля можно определить как получение информации о фактическом состоянии некоторого объекта, о признаках и показателях его свойств. На следующем этапе происходит сопоставление этой информации с заранее установленными требованиями, нормами, критериями, то есть обнаружение соответствия или несоответствия фактических данных требуемым (ожидаемым). Далее, на основе анализа информации о ...........

Пользователь вводит имя и пароль
Система идентифицирует пользователя
3
Пользователь запрашивает "План корректирующих и предупреждающих действий"
Система предоставляет "План корректирующих и предупреждающих действий"
4
Пользователь вносит изменения в руководство по качеству на основе анализа отчёта
Система сохраняет изменения
Продолжение таблицы 2.5
Порядок действий
Действия исполнителя
Отклик системы
5
Пользователь даёт команду передать изменённую документацию для ознакомления персоналу
Система передаёт пакет документации подсистемам службы
Расширения или альтернативные сценарии
4 а)
Изменения в руководство по качеству не внесены, так как показатели в норме
5 а)
Документация не передана, так как показатели в норме и предшествующая документация актуальна
Специальные требования: интерфейс ИС для взаимодействия с пользователем.
Визуальное моделирование данного прецедента представлено на рисунке 2.5.
Рисунок 2.5 — Диаграмма прецедентов разработки документации
2.1.6 Развёрнутое описание прецедента "оформление результатов измерений при разработке опытного образца"
Главное действующее лицо: инженер по качеству.
Действующие лица и их интересы:
контролёр ОТК хочет точно ввести данные о сопоставлении фактических показателей с заданными параметрами опытного образца, в соответствии с технологической документацией или провести измерение в соответствии с изменениями в документации;
инженер-конструктор заинтересован в получении фактических результатов измерений для анализа конструкционных решений;
производственный заинтересован мастер в объективности измерений и отсутствии несоответствий.
Предусловия: комплект конструкторско-технологической документации должен быть получен; контролёр ОТК должен быть идентифицирован; возможность передать результаты измерений при использовании контрольно-измерительной машины.
Постусловия (результаты): результаты фактических измерений переданы инженеру-конструктору для анализа; изменения в документации своевременно переданы контролёру; разрешение на использование деталей с отклонениями зафиксировано.
В таблице 2.6 рассмотрим основной успешный сценарий, наиболее часто выполняющийся в системе.
Таблица 2.6 — Представление прецедентов оформления результатов измерений при разработке опытного образца
Порядок действий
Действия исполнителя
Отклик системы
1
Представитель руководства цеха уведомляет контролёра ОТК об окончании обработки деталей для опытного образца
2
Пользователь вводит имя и пароль
Система идентифицирует пользователя
3
Пользователь запрашивает комплект конструкторско-технологической документации на изготавливаемые детали
Система предоставляет комплект конструкторско-технологической документации
4
Работник службы контроля проводит измерение
5
При использовании контрольно-измерительной машины, пользователь вносит полученные результаты измерений в систему
Система сохраняет данные
6
Пользователь оформляет результаты измерений
Система предоставляет форму
7
Пользователь отправляет результаты измерений
Система передаёт результаты для анализа конструкторских решений
Продолжение таблицы 2.6
Расширения или альтернативные сценарии
3 а)
Конструкторско-технологическая документация поступила с изменениями
Пользователь оценивает изменения в проекте
Пользователь оформляет результаты в соответствии с изменениями в документации
Система передаёт результаты для анализа конструкторских решений
4 а)
Получены отрицательные результаты измерений
Пользователь отправляет запрос на использование деталей с отклонениями
Система передаёт запрос
Пользователь получает разрешение на использование деталей с отклонениями
Пользователь регистрирует разрешение на использование деталей с отклонениями
Система сохраняет информацию
Визуальное моделирование данного прецедента представлено на рисунке 2.6.
Рисунок 2.6 — Диаграмма прецедентов измерения опытного образца
Специальные требования: интерфейс ИС для взаимодействия с пользователем.
2.1.7 Главная диаграмма прецедентов
В предыдущих главах рассмотрены описываемые моделью функции, характерные для каждого вида деятельности в соответствии с основными режимами функционирования системы. Для полного визуального представления необходимо объединить выделенные функции в единую систему. Визуальное моделирование главной диаграммы прецедентов представлено на рисунке А.1 приложения А.
Как показано на данной диаграмме взаимодействие актёров с системой предполагает различные варианты использования в соответствии с её функциональным назначением. Прецеденты "разработка документации для работы подразделения", "оформление результатов входного контроля", "оформление результатов производственного контроля", "оформление результатов испытаний", "оформление результатов измерений детали для опытного образца", "анализ результатов измерений" реализуются через множество других, более ограниченных прецедентов, отражающих детализацию представления функционирования службы качества.
Необходимо дополнить, что конструкторская и технологическая документация используется при конструировании, изготовлении и использовании технических объектов. Конструкторская документация является основной частью технической документации, которая определяет облик изделия и организует его производство. К ней относятся документы графического и текстового формата. Они содержат в себе все необходимые данные, которые требуются для разработки, изготовления, контроля, эксплуатации, ремонта и утилизации изделия.
В зависимости от полноты комплекта, конструкторские документы можно разделить на:
основной конструкторский документ;
основной комплект конструкторских документов;
полный комплект конструкторских документов.
Основной конструкторский документ всегда входит в состав комплекта конструкторской документации или в его составную часть. Он полностью определяет тип и состав изделия.
Основной комплект конструкторских документов содержит документы, которые составлены на все изделие в целом (технические условия, сборочный чертёж).
К полному комплекту конструкторских документов относятся документы основного комплекта конструкторских документов на изделие и документы основных комплектов конструкторских документов на все составные части изделия.
Технологическая документация - комплекс графических и текстовых документов, которые определяют технологический процесс получения изделия, его изготовления. Технологическая документация содержит данные, необходимые для организаций, занимающиеся производственным процессом.
Основным технологическим документом является маршрутная карта. Она содержит в себе описание технологического процесса изготовления или ремонта продукции по всем операциям, с указанием на оборудование, материалы, трудовые затраты.
Технологическая документация общего назначения включает:
карта эскизов (графически отображает технологию изготовления продукции);
комплектовочная карта (содержит данные о деталях и материалах);
технологическая инструкция (включает в себя описание приёмов работы или методы контроля технологического процесса, правила пользования приборами и методы безопасности);
ведомость расцеховки (отображает данные о том, как проходят изделия по цехам);
ведомость оснастки (содержит полный перечень инструментов).
Помимо документов общего назначения, существуют также специализированные документации. К ним относятся операционные и технологические карты. Технологические процессы в операционных картах делятся на операции, а в технологических – по видам работ. [2]
2.2 Моделирование процессов
2.2.1 Построение контекстной диаграммы
На начальных этапах создания ИС необходимо понять, как работает организация, поэтому для описания работы предприятия необходимо построить модель. Такая модель должна быть адекватна предметной области, следовательно, она должна содержать в себе знания всех участников бизнес-процессов организации. Наиболее удобным языком моделирования бизнес-процессов является IDEF0. Модель в нотации IDEF0 представляет собой совокупность иерархически упорядоченных и взаимосвязанных диаграмм.
Взаимодействие системы с окружающим миром описывается как вход (нечто, что перерабатывается системой), выход (результат деятельности системы), управление (стратегии и процедуры, под управлением которых производится работа) и механизм (ресурсы, необходимые для проведения работы). Находясь под управлением, система преобразует входы в выходы, используя механизмы. [3]
Моделируя систему, построим контекстную диаграмму "Организация технического контроля", как показано на рисунке 2.7, которая отражает главную цель или главную бизнес-функцию моделируемой системы, а так же обозначает границу моделирования.
Входом называется дискретное или непрерывное множество «контактов», через которое воздействие среды передается системе. В случае с нашей системой входом являются данные и материальные объекты, которые можно определить как "Требования потребителя" и "Сырьё, полуфабрикаты, узлы, изделия".
Рисунок 2.7 — Контекстная диаграмма "Организация технического контроля"
Выход – множество «контактов», через которое система воздействует на среду. В данном случае на выходе мы получим "Продукция готовая к реализации".
Управляющее воздействие на систему определим как "Требования стандарта предприятия" и "Комплект конструкторско-технологической документации". Механизм, необходимый для работы системы определим как "Персонал, оборудование".
2.2.2 Диаграммы декомпозиции
2.2.2.1 Диаграмма декомпозиции первого уровня
Для построения диаграмм, используя принцип декомпозиции, определим перечень подпроцессов. Расположим их последовательность в соответствии с порядком доминирования в виде иерархической структуры, как показано на рисунке 2.8.
В результате получим три основных процесса - "Организовать контроль качества", "Проконтролировать, измерить, испытать" и "Проанализировать результаты".
Для связи работ между собой используются различные виды стрелок. Выход вышестоящей работы "Организовать контроль качества" направляется на управление нижестоящих, " Проконтролировать, измерить, испытать" и "Проанализировать результаты", по типу "связь по управлению".
Кроме этого реализуется "обратная связь по управлению" между работами "Проанализировать результаты" и "Организовать контроль качества". Это говорит о том, что анализ результатов непосредственно воздействует на вышестоящие процессы организации контроля качества и измерения.
Рисунок 2.8 — Декомпозиция первого уровня
Связь выход-механизм, показывает, что работа по организации контроля качества подготавливает ресурсы, в данном случае "методы измерений", которые необходимы как инструмент для измерений.
На первом этапе моделирования процессов определяются потребности и ожидания собственника, потребителей и других заинтересованных сторон. Далее вырабатывается стратегия и политика в сфере управления качеством. Затем определяются необходимые для реализации стратегии бизнес-процессы, методы и показатели оценки их эффективности с точки зрения качества. Происходит измерение по заданным показателям, проводятся проверки и в случае выявленных несоответствий реализуются мероприятия по их устранению. Последним этапом идет построение и запуск процесса постоянного совершенствования. Данные процессы являются основными в организационной структуре подразделения, и они наглядно отражены на рисунке.
2.2.2.2 Декомпозиция процесса "Организовать контроль качества"
На данном уровне декомпозиции показана разработка документов, позволяющих эффективно планировать деятельность и управлять процессами, в соответствии с рисунком 2.9.
Основная цель управления документацией – обеспечение того, чтобы все необходимые для работы документы были в наличии и доступны. Каждый сотрудник должен обладать всей информацией, необходимой для выполнения своих обязанностей.
Рисунок 2.9 — Декомпозиция процесса "Организовать контроль качества"
При внесении любых изменений после анализа плана корректирующих и предупреждающих действий в документацию или в организационную структуру, до каждого исполнителя своевременно доводятся касающиеся его изменения.
2.2.2.3 Декомпозиция процесса "Контролировать, измерить, испытать"
Процесс "Контроль и испытание продукции", показанный на рисунке 2.10, является одним из основных процессов нижнего уровня детализации диаграммы.
Рисунок 2.10 — Декомпозиция процесса "Контролировать, измерить, испытать"
На этом этапе функционирования системы происходит определение и оценка информации об отклонениях действительных значений от заданных, или их совпадении. Связан связью по входу с процессом "Сбор результатов о несоответствующей продукции".
"Сбор результатов о несоответствующей продукции" показан отдельно в связи с тем, что отрицательные результаты контроля впоследствии будут основным источником информации для анализа несоответствий. Несоответствия фиксируются по результатам измерений и сообщениям от сотрудников подразделений. Причем все сотрудники подразделений могут оперативно вносить сообщения о выявленных несоответствиях непосредственно в ИС "ОТК".
2.2.2.4 Декомпозиция процесса "Проанализировать результаты"
По мере получения сообщений о несоответствиях и накопления фактического материала по ним, пользователь получает возможность их анализировать – как текущие значения, так и динамику их изменений.
Контрольные карты, построенные по значениям показателей, позволяют отслеживать состояние процесса во времени и, главное, воздействовать на процесс до того, как он выйдет из-под контроля. Декомпозиция процесса "Проанализировать результаты" показано на рисунке 2.11.
Проанализировать несоответствия, их последствия и причины возникновения можно с применением диаграммы Исикавы. Диаграмма Исикавы – причинно-следственная диаграмма, которая позволяет получить наиболее полный перечень возможных причин для рассматриваемого несоответствия.
Рисунок 2.11 — Декомпозиция процесса "Проанализировать результаты"
На основе проведенного анализа несоответствия, принимается решение, для каких несоответствий или их причин необходимо проводить мероприятия.
Разработка плана корректирующих и предупреждающих действий включает в себя рекомендации по исполнению действий, предпринимаемых для устранения причины обнаруженного несоответствия, а так же действия, предпринятые для устранения причины потенциального несоответствия. Разработка плана происходит после анализа рисков.
2.2.3 Дополнительная диаграмма "Осуществить технический контроль"
В некоторых случаях возникает необходимость построения дополнительной диаграммы. Это делается, когда увеличение декомпозиции в глубину может привести к перегруженности проекта детализацией на нижних уровнях и усложнит процесс чтения и понимания модели. Поэтому для процесса "Проконтролировать, измерить, испытать" введём дополнительную диаграмму, которая будет иметь название "Осуществить технический контроль". Это позволит детально описать процессы связанные непосредственно с работой конечного пользователя на уровне сбора результатов измерений в соответствии с различными видами измерений и испытаний, характерными для специфики работы подразделения на более низких уровнях. Контекстная диаграмма данной подсистемы связанной со сбором данных показана на рисунке 2.12.
Рисунок 2.12. — Дополнительная диаграмма "Осуществить технический контроль"
Данная диаграмма ограничивает процессы сбора, обработки и загрузки данных, предназначенную для реализации процессов сбора данных (результатов измерений), тем самым выделяя функциональную подсистему для более детальной проработки.
2.2.3.1 Декомпозиция диаграммы "Осуществить технический контроль"
Определив перечень подпроцессов, расположим их последовательность в виде иерархической структуры в порядке доминирования, как показано на рисунке 2.13.
В результате получим три основных процесса - "Осуществить входной контроль", "Организовать производственный контроль" и "Провести испытание". Это позволит разобраться в проектируемой системе с необходимой степенью подробности. Взаимодействие данных работ осуществляется прямой связью по входу, что в свою очередь характеризует функциональную зависимость работы с меньшим доминированием от работы с большим доминированием, то есть один из блоков должен полностью завершить работу перед началом другого блока. Таким образом, мы получим организационно-техническую структуру контроля качества в цехе.
Рисунок 2.13 — Декомпозиция диаграммы "Осуществить технический контроль"
2.2.3.2 Декомпозиция процесса "Осуществить входной контроль"
На данном уровне декомпозиции рассмотрен процесс реализации работ по осуществлению входного контроля. Входной контроль заключается в проверке соответствия поступивших на предприятие, в цех, на участок, рабочее место материалов, полуфабрикатов, заготовок, комплектующих изделий требованиям, установленным в стандартах, технических условиях, договорах о поставках.
Рисунок 2.14 — Декомпозиция процесса "Осуществить входной контроль"
В соответствии с этим, пользователь, являющийся работником службы внешней приёмки должен получать информацию из смежной системы службы снабжения о поступающих товарно-материальных ценностях. Информация должна содержать сведения о поставщиках, наличии сопроводительной документации, дате изготовления объекта контроля. Для обеспечения контроля, ему необходима технологическая документация в соответствии, с которой будет произведён контроль, а так же методика содержащая последовательность действий и необходимые инструменты. Справочник перечня несоответствий позволит классифицировать вид несоответствия и зарегистрировать результаты и передать для последующего анализа. Все этапы входного контроля наглядно показаны на рисунке 2.14.
Кроме этого, входной контроль может осуществляться в механосборочном и экспериментальном цехах. В отличие от службы внешней приёмки, пользователь получает информацию о деталях, узлах и изделиях изготовленных в других цехах данного машиностроительного предприятия. Информация должна содержать сведения о цехе изготовителе и о видах обработки детали произведенной в цехе-поставщике. Так же из системы может быть получена технологическая документация, методика измерений и информация о способах измерений (определить какие измерения должны быть сделаны, какими средствами, с какой точностью). Регистрация результатов контроля является общей для всех видов контроля.
2.2.3.3 Декомпозиция процесса "Организовать производственный контроль"
Операционный контроль осуществляется на различных этапах производства продукции, начиная от изготовления отдельных деталей, узлов, сборочных единиц и готовых изделий, как показано на рисунке 2.15.
Пользователь получает технологическую документацию, в соответствии с которой оценивает информацию об отклонениях действительных значений от заданных. Результаты контроля представляются в виде формы, в которой отражена информация о детали, виде обработке (предварительная, окончательная), участке на котором изготовлена деталь, исполнителе и ответственном (производственном мастере) за изготовление. В случае обнаружения несоответствия используется справочник перечня несоответствий. Все эти данные передаются в базу данных для последующего извлечения с целью анализа несоответствий.
Рисунок 2.15 — Декомпозиция процесса "Организовать производственный контроль"
Спецификой работы контролёра экспериментального цеха является то, что при изготовлении опытного образца часто происходят изменения конструкции. В связи с этим пользователю необходимо предоставлять информацию о фактических значениях непосредственно разработчику, в отдел главного конструктора. При наличии отклонений одного из параметров, принимается решение о доработке, замене детали или допускается разрешение на отклонение, если оно не влияет на свойства изделия. [4] Данная информация так же фиксируется пользователем.
Пользователь системы, выполняющий функцию старшего мастера, получает информацию для организации работы контролёра. Обеспечивает доступность и достоверность необходимых документов, а так же своевременность получения информации, необходимой для выполнения обязанностей в соответствии с положением о подразделении. Осуществляет контроль над объективностью измерений.
2.2.3.4 Декомпозиция процесса "Провести испытание"