Введение 4
1 Анализ действующих систем идентификации и прослеживаемости
продукции на производственном предприятии 8
1.1 Основные требования к идентификации и прослеживаемости на
производственном предприятии 8
1.2 Технологическое и информационное обеспечение идентификации и
прослеживаемости 14
1.3 Способы идентификации 17
1.4 Автоматизированные системы прослеживаемости 18
1.5 Анализ и обзор имеющихся практик и подходов 22
2 Расширение системы идентификации и прослеживаемости в отношении
продукта 28
2.1 Анализ известных решений более глубокого применения систем
идентификации и прослеживаемости 28
2.2 Методика построения системы идентификации и прослеживаемости
для автомобильной промышленности 33
3 Реализация программно-аппаратного комплекса для системы
идентификации и прослеживаемости рулевых механизмов 50
3.1 Краткая характеристика предприятия и описание основной
деятельности компании 50
3.2 Проектирование системы идентификации и прослеживаемости
продукции рулевого управления ООО «Рулевые системы» 50
3.3. Реализации программно-аппаратного комплекса системы
идентификации и прослеживаемости в ООО «Рулевые системы» 57
3.4. Оценка результатов методики построения системы идентификации и
прослеживаемости 70
Заключение 79
Список используемой литературы 81
Приложение А Анализ видов и последствий потенциальных отказов процесса
(PFMEA) 85
Приложение Б Построение структуры идентификации компонентов рулевого механизма 101
Приложение В План управления 105
Приложение Г Диаграмма специальных характеристик и ключевых свойств
продукта рулевого механизма XRAY-CROSS
Актуальность темы магистерской диссертации исходит из современной тенденции контроля качества поставляемой продукции не только по группам товарам общего потребления, но и для машиностроительной отрасли, имеющей свои особенности не применимые к другим отраслям и направлениям хозяйственной деятельности.
Для организации современного производства автокомпонентов необходимо соблюдение требований как мировых стандартов, так и требований мировых производителей автомобилей, в частности, в отношении идентификации и прослеживаемости продукции на всех её этапах производства.
Главной задачей при внедрении данной системы является её взаимосвязь с логикой требований отраслевых стандартов и ее глубокая интеграция в информационную систему компании с внедрением аппаратных решений для полной автоматизации процесса идентификации и прослеживаемости выпускаемой продукции.
Научная проблема исследования магистерской диссертации состоит в том, что на сегодняшний день механизмы идентификации и прослеживаемости продукции сводится к нанесению маркировки на продукцию или компоненты с последующим сохранением истории перемещения по технологическим операциям или потребителям без активного контроля качества и сохранения расширенных характеристик объекта производства как наиболее важного в машиностроительной области элемента особенно в узлах и компонентах являющихся элементами активной или пассивной системы безопасности транспортного средства.
Цель магистерской диссертации - разработка методики идентификации и прослеживаемости комплектующих на производственном предприятии, которая позволит проводить автоматизированный анализ ключевых показателей комплектующих и не допускать реализацию продукции потребителю с отклонениями от допустимых параметров с внедрением защиты от ошибок (так называемой Poka-yoke).
Реализация системы идентификации и прослеживаемости комплектующих на производственном предприятии должна будет полностью исключить человеческий фактор и будет включать программно-аппаратное обеспечение.
Объектом исследования магистерской работы является процесс идентификации и прослеживаемости комплектующих изделий.
Предметом магистерской работы является методика идентификации и прослеживаемости, а также программно-аппаратное обеспечение системы идентификации и прослеживаемости на производственном предприятии.
Для достижения поставленной цели, необходимо решить следующие задачи:
- проанализировать существующие системы и подходы к идентификации и прослеживаемости, а также известные наработки по внедрению на производственных предприятиях;
- разработать методику проектирования системы идентификации и прослеживаемости на производственном предприятии;
- разработать программно-аппаратный комплекс для обеспечения идентификации и прослеживаемости продукции с контролем качества изделия на всех этапах производства;
- оценить предложенную методику и результаты работы программно-аппаратного обеспечения идентификации и прослеживаемости.
За теоретическую основу были взяты методологические исследования и практический опыт зарубежных и отечественных авторов. Информационная база магистерской диссертации - отдельные научные статьи, авторские рефераты, материалы в сети Интернет, справочно-правовые системы, а также конструкторская и технологическая документация ООО «Рулевые системы».
В данной работе были использованы теоретические и эмпирические методы исследования в предметной отрасли:
- анализ существующих систем идентификации и
прослеживаемости производственного предприятия и анализ имеющихся разработок в этой области;
- анализ имеющихся проблем в данной области и технологии производства рулевых механизмов ООО «Рулевые системы»;
- решение, которое включает в себя разработку методики оценки рулевого механизма и системы программно-аппаратного обеспечения идентификации и прослеживаемости изготовления рулевых механизмов для ООО «Рулевые системы»;
- апробация предлагаемой методики идентификации и прослеживаемости производства рулевого механизма на ООО «Рулевые системы»;
- оценка предложенной методики, формирование окончательных выводов по рассматриваемой теме.
Практическая значимость данной работы заключается в том, применение предлагаемой методики идентификации и прослеживаемости продукции обеспечит 100% контроль качества выпускаемой продукции, снизив потери от брака и доработки несоответствующей продукции. Применение данной методики актуально не только для машиностроительной отрасли, но и в других отраслях хозяйственной деятельности.
Новизна магистерской диссертации заключается в том, что система идентификации и прослеживаемости для предприятий автомобильной отрасли имеет свои особенности реализации и ранее не изучались.
Основные положения магистерской диссертации:
- выявлено, что в современной производственной практике внедрение систем идентификации и прослеживаемости зачастую производится в отрыве от важных характеристик продукта производства, влияющих на качество и безопасность;
- для обеспечения качества производимой продукции разработана методика проектирования системы идентификации и прослеживаемости выпускаемой продукции на различных этапах производства с определением конкретных параметров контроля на каждом этапе производства, сохранение данной информации в виде расширенных свойств продукта;
- разработан программно-аппаратного комплекс системы идентификации и прослеживаемости в виде, который позволяет исключить человеческий фактор в возможности выпуска некачественной продукции или с отклонениями от заданных технических параметров;
- дана оценка предложенной методики идентификации и прослеживаемости.
Объем и структура магистерской диссертации составляют введение, четырех разделов, заключения, списка использованной литературы и источников и приложений. Работа изложена на 120 страницах.
В результате проведенной работы по анализу существующих подходов и способов реализации систем идентификации и прослеживаемости на предприятиях было установлено, что в основном научные труды авторов относятся к пищевой промышленности, где наиболее важен контроль за качеством производимой продукции с точки зрения ее безопасности. Отсутствуют методики постановки системы идентификации и прослеживаемости применительно к машиностроительной отрасли. В отношении прочих отраслевых решений (металлургическое, трубное производство и пр.) реализация системы идентификации и прослеживаемости выполняет функции заложенные в самом определении т.е. обеспечивается сохранение данных о входящих партиях компонентов и регистрируются их перемещение внутри технологического процесса и последующей привязкой к готовому изделию. Данные системы не ориентированы на решение более глубоких вопросов, связанных с обеспечением качества производимой продукции, а также отсутствуют четко сформированные подходы для решения подобной задачи в рамках постановки системы идентификации и прослеживаемости.
В рамках данной работы предложена методика системы идентификации и прослеживаемости применительно к машиностроительной отрасли (в частности автомобилестроению), которая позволяет подойти к постановке данной задачи комплексно, с учетом требований отраслевых стандартов IATF 16949:2016 и ANPQP регламентирующих требования к элементам системы качества в автомобильной промышленности и помимо расширения понятия идентификации и прослеживаемости обеспечивает 100% контроль качества и прослеживаемость характеристик продукта на всех этапах производства.
Поэтапное развертывание системы идентификации и прослеживаемости в соответствии с предложенной методикой охватывает не только сам продукт компании, но и смежные с производством бизнес- процессы (снабжение, складской учет, периодические испытания продукции, обучение персонала и т.д.) обеспечивая тем самым развертывание комплексной информационной системы не имеющий аналогов в других отраслевых решениях, изученных на базе проведенного в работе анализа.
Данная методика последовательно применена при постановке системы идентификации и прослеживаемости компании ООО «Рулевые системы» применительно к продукту Рулевой механизм для а/м XRAY-CROSS. В результате проведенной работы, разработан программно-аппаратный комплекс, который обеспечивает требуемый контроль качества и обеспечение прослеживаемости в рамках тех требований, которые предъявляет разработанная методика и потребитель.
Опытно-промышленная эксплуатация программно-аппаратного комплекса разработанного и поставленного на основании предложенной методики, прошла успешное комплексное испытание, в том числе с учетом возможного непреднамеренного или умышленного воздействия со стороны человека, и доказала свою полную функциональность и решение поставленных задач.
Предложенная методика разработана применительно для машиностроительной отрасли, но может быть адаптирована в том или ином виде для постановки на предприятиях других отраслей промышленного производства (начиная от авиастроения и заканчивая производством товаров бытового назначения) с небольшой адаптацией под специфику продукта соответствующего производства.
1. ГОСТ Р ИСО 9001-2015 Национальный стандарт российской федерации системы менеджмента качества. Требования, 2015. С. 25.
2. ГОСТ Р 59002-2020 «Идентификация и прослеживаемость изделий авиационной техники. Основные положения». Официальное издание. М.: Стандартинформ, 2020
3. ГОСТ Р 59003-2020 «Символы штрихового кода на изделиях авиационной техники. Состав и формат данных» Официальное издание. М.: Стандартинформ, 2020
4. ГОСТ Р 59004-2020 «Радиочастотные метки на изделиях авиационной техники. Состав и формат данных.» Официальное издание. М.: Стандартинформ, 2020
5. Бессонова, Л. П. Управление безопасностью в пищевой промышленности на основе системы прослеживаемости / Л. П. Бессонова, Н. И. Дунченко // Стандарты и качество. 2010. № 5. С. 82-85.
6. Власов М.Ю. «RFID: 1 технология - 1000 решений: Практические примеры использования RFID в различных областях.». М.: «Альпина Паблишер», 2014. 28 с.
7. Гвоздева В.А., Лаврентьева И.Ю. Основы построения автоматизированных информационных систем. - М.: Форум, Инфра-М, 2017. - 320 с.
8. Демин И. Прослеживаемость и безопасность пищевых продуктов с CSB-system / И. Демин, Г. Шальк // Мясные технологии. 2014. № 5(137). С. 8¬9.
9. Леднов, А. В. Информационная модель системы сквозной маркировки продукции металлургического предприятия / А. В. Леднов, П. Л. Макашов, Ю. Н. Волщуков // Сталь. 2014. № 4. С. 119-123.
10. Маниш Бхуптани, Шахрам Морадпур. RFID-технологии на службе вашего бизнеса = RFID Field Guide: Deploying Radio Frequency Identification Systems / Троицкий Н.. Москва: «Альпина Паблишер», 2007. С. 65. 290 с. ISBN 5-9614-0421-8.
11. Макеева И. А., Белякова З. Ю., Пряничникова Н. С. [и др.] Методические положения по формированию системы прослеживаемости органических молочных продуктов / // Переработка молока. 2015. № 10(192). С. 54-61.
12. Носенко, В. А. Системы идентификации и прослеживаемости в высокотехнологичном производстве / В. А. Носенко, А. А. Силаев, С. Б. Гредников // Актуальные проблемы в машиностроении. 2019. Т. 6. № 1-4. С. 35-40.
13. Носенко В. А. Функциональная модель системы автоматической
идентификации и прослеживаемости резинотехнической промышленности / В. А. Носенко, А. А. Силаев, С. Б. Гредников // Инновационные технологии в транспортном и химическом машиностроении: материалы ХП
Международной научно-технической конференции Ассоциации технологов- машиностроителей, Тамбов, 06-09 октября 2020 года. - Тамбов: Тамбовский государственный технический университет, 2020. С. 144-149.
14. Пономарев С. В. Заметки эксперта по СМК // Методы оценки соответствия. 2013. № 2. С. 39-43.
15. Сандип Лахири. RFID. Руководство по внедрению = The RFID Sourcebook / Дудников С.. М.: Кудиц-Пресс, 2007. 312 с. ISBN 5-91136-025¬X.
16. Савинкова Е. А. Идентификация и прослеживаемость продукции
как одно из основных требований при внедрении системы управления качеством на примере предприятия ООО "ШИК" Чувашской республики / Е. А. Савинкова, И. В. Гусева, О. В. Пиркина // Вестник Марийского государственного университета. Серия: Сельскохозяйственные науки.
Экономические науки. 2016. Т. 2. № 4(8). С. 40-44.
17. Сергеев С. Е. Управление и обеспечение качества деталей и узлов полиграфических машин на основе системы управления рисками:
специальность 05.02.23 «Стандартизация и управление качеством продукции»: автореферат диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук / Сергеев Сергей Евгеньевич. Рыбинск, 2004. 18 с.
18. Силаев А. А. Концепция системы автоматической идентификации и прослеживаемости трубной продукции / А. А. Силаев, А. Ю. Салтыков, А. Е. Соловинюк // Инженерный вестник Дона. 2020. № 12(72). С. 260-268.
19. Стариков А. В., Стородубцева Т. Н., Батурин К. В., Поляков С. Ю. Автоматизация идентификации и учета деталей мебельного производства с использованием системы штрихового кодирования // Лесотехнический журнал. 2013. № 2(10). С. 138-149.
20. Чернышова Е. В. Обоснование требований к технологии создания
автоматизированной системы обеспечения идентификации,
прослеживаемости и аутентификации выпускаемой продукции / Е. В. Чернышова, К. А. Суетнов, С. Н. Яцкевич // Оборонный комплекс - научно-техническому прогрессу России. 2014. № 2(122). С. 3-7.
21. СДА-12 «Правила аттестации экспертов системы экспертизы
промышленной безопасности» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https: //ohranatruda.ru/ot_biblio/normativ/data_normativ/43/43148/ (дата
обращения: 14.05.2020).
22. ЕТКС [Электронный ресурс]. - Режим доступа: URL:
https://ru.wikipedia.org/wiki/ЕТКС (дата обращения: 14.05.2020).
23. Сертификация трубной продукции [Электронный ресурс]. - Режим
доступа: http://www.neftegaz-expo.ru/ru/ui/17038/ (дата обращения:
06.04.2020).
24. F. Dabbene, P. Gay, C. Tortia, 5 - Radio-Frequency Identification Usage in Food Traceability, Editor(s): Montserrat Espineira, Francisco J. Santaclara, In Woodhead Publishing Series in Food Science, Technology and Nutrition, Advances in Food Traceability Techniques and Technologies, Woodhead Publishing, 2016, Pages 67-89.
25. Pazzani, M. Learning and revising user proles: The identication of interesting web sites/ M. Pazzani, D. Billsus // Machine Learning. - 1997. - № 27, P. 313-331.
26. Petter Olsen, Melania Borit, The components of a food traceability system, Trends in Food Science & Technology, Volume 77, 2018, Pages 143-149.
27. Porter, M.F. An algorithm for suffix stripping // Program: electronic library and information systems. - 1980. - Vol. 14. - № 3. - P. 130-137.
28. Ryan T. Chang “Developing and building a lean based RFID electronic kanban prototype” June 2012.
29. Tiago M. Fernandez-Carames Oscar Blanco-Novoa, Ivan Froiz- Miguez, Paula Fraga-Lamas «Towards an Autonomous Industry 4.0 Warehouse: A UAV and Blockchain-Based System for Inventory and Traceability Applications in Big Data-Driven Supply Chain Management» [Электронный ресурс] https://doi.org/10.3390/s19102394 (дата обращения: 14.02.2021)
30. Zheng L., Wei B. Application of microservice architecture in cloud
environment project development [Электронный ресурс] // MATEC Web of Conferences.2018. Vol. 189. URL:
https://doaj.org/article/844c18ea51ab4f499c88df2704447fa8(дата обращения: 11.04.2021).