Инновационный подход к проблеме управления качеством диэлектрических покрытий

Овчинникова Е.В. (poligrafik@yandex.ru)

Рязанский государственный радиотехнический университет

В соответствии с требованиями международных стандартов серии ИСО 9000 версии 2000 одним из наиболее перспективных направлений повышения качества является разработка и внедрение процессно-ориентированного подхода [1, 2]. Современный опыт внедрения процессного подхода на отечественных предприятиях [3, 4, 5] показывает большие потенциальные возможности организаций в области управления качеством продукции. Внедрение процессного подхода позволяет выявить:

- дублирование функций при производстве продукции;

- узкие места в производстве;

- затратные центры;

- качество отдельных операций;

- приоритетные направления совершенствования процесса;

- отсутствие или неполноту информации;

- возможность автоматизации производства.

Анализ опыта работы отечественных предприятий показал, что имеется достаточное количество серьезных причин тормозящих более широкое применение процессного подхода. Одной из главных причин является отсутствие четких рекомендаций и типовой схемы внедрения, что связано со спецификой и уникальностью каждого процесса. При применении процессного подхода в производстве возникает необходимость в разработке структурного описания конкретного процесса - модели процесса и рекомендаций по ее использованию.

С целью повышения качества диэлектрических покрытий при производстве элементов электронной техники было проведено структурное описание процесса получения диэлектрических покрытий методом электрофореза.

Модель процесса получения диэлектрических покрытий методом электрофореза представлена на рисунке 1.

1. Процесс получения диэлектрических покрытий методом электрофореза как самостоятельная единица

При описании процесса как самостоятельной единицы в общем случае отражаются следующие характеристики процесса:

а) название процесса (удобное для идентификации и для ссылок);

б) код (идентификатор) процесса (при необходимости);

в) назначение процесса (описывается специфика процесса);

Рисунок 1

Руководителем процесса является лицо ответственное за качественное функционирование и выполнение процесса. Границы процесса определяют круг его деятельности:

- согласование входных и выходных данных;

- разрешение возникающих проблем и устранение возможных недостатков;

- разработка мероприятий по оптимизации процесса и повышению качества продукции.

В качестве характеристик процесса получения диэлектрических покрытий были определены следующие показатели:

- время одного цикла осаждения;

- напряжение и ток осаждения;

- параметры суспензии;

г) к какому типу относится рассматриваемый процесс;

д) указывается руководитель процесса;

е) определяются характеристики процесса и их метрики;

ж) требования к процессу - относительно его плановой (нормативной) эффективности и результативности;

з) критерии и методы обеспечения результативности процесса;

и) методы обеспечения результативности процесса к) создание процессом добавленной стоимости.

- параметры осаждаемого материала.

По отношению к плановому (нормативному) показателю результативности процесс получения диэлектрических покрытий должен обладать высоким показателем результативности. Для оценки результативности процесса возникает необходимость в выработке структуры критериев или показателей процесса. В соответствии со сформированными показателями и проведенной оценкой вырабатываются рекомендации и мероприятия по обеспечению результативности процесса.

Величину добавленной ценности (added value) определяют как разницу ценностей после и до обработки продукции.

2. Процесс получения диэлектрических покрытий методом электрофореза как структурная единица

При анализе процесса получения диэлектрических покрытий методом электрофореза как структурной единицы рассматриваются компоненты процесса и требования предъявляемые к ним.

В общем случае к компонентам процесса относятся:

- входы и выходы процесса;

- ресурсы.

В контексте процесса получения диэлектрических покрытий входом являются заготовки элементов РЭА и осаждаемый материал покрытия в виде твердой фазы суспензии. В результате физического преобразования -электроосаждения диэлектрика на выходе процесса появляются компоненты узлов электронной техники с нанесенным диэлектрическим покрытием.

Ресурсом процесса является материальный или информационный объект, постоянно используемый для выполнения процесс, но не являющийся входом процесса. Для процесса получения диэлектрических покрытий ресурсами являются:

1. технологическое оборудование для электроосаждения диэлектрика;

2. персонал;

3. входные данные;

4. выходных данные процесса;

5. метрологическое оборудование для контроля качества получаемого покрытия;

6. энергоресурсы: потребляемая установкой мощность; энергетические затраты на сушку и обжиг покрытия.

К составным частям процесса предъявляются определенные требования. Требования к входам отражают все необходимое для обеспечения процесса и заданных потребителем требований на его выходе. Выходные требования отражают нужды и ожидания потребителя.

3. Процесс получения диэлектрических покрытий методом электрофореза как элемент системы процессов

При внедрении процессного подхода необходимо идентифицировать процессы:

- определить перечень процессов, необходимых для реализации СМК;

- провести классификацию процессов, разделяя их на гиперпроцесс СМК и

вспомогательные процессы, на субпроцессы

макропроцессы (в случае необходимости), процессы, субпроцессы первого, второго

макропроцессы, на ключевые и первого, второго уровня и т.д.;

- выявить сторонние процессы;

- описать гиперпроцесс СМК, ключевые и вспомогательные уровней и т.д..

С целью идентификации была проведена декомпозиция процесса формирования диэлектрических покрытий на стадии осаждения. Графическое представление декомпозиции процесса формирования диэлектрических покрытий при производстве элементов РЭА представлено на рисунке 2.

[. Процесс Производство элементов РЭА

lla11iTiuiiK-u сырья 11 исходных компонентов

Изготовление компонентов Р'ЗА

2. Субпроцссс Изготовление компонентов РЭА

f -1 Приготовление I Подготовка заготовок v П суспензии

к панесс.....о

Нанесение покрытия

С. йча продукции

отк

3. Субпроцесс /*Л Приготовление суспензии

Анализ данных о твердо ii фазе

Расчет состава диэлектрической композиции

Анализ данных о жидкой фазе

4. Субпроцесс Нанесение покрытия

Расчсч режима осаждения

Осаждение покрытия

Гран с I юртировка к суснильньем печам

Сушка

чсиждашо! о покрытия

lill pVSKi) К ПСЧ1:

I! О0ЖП1

Рисунок 2

Описание и анализ процессов любой организации является сложным и многогранным видом деятельности. В настоящее время нет универсального способа описания процесса, поэтому метод описания и анализа выбирается в соответствии с особенностями процесса. Для описания процесса получения диэлектрического покрытия методом электрофореза при производстве элементов устройств электронной техники была использована диаграмма потоков.

4. Процесс получения диэлектрических покрытий методом электрофореза как объект управления

Процесс получения диэлектрических покрытий как объект управления включает в себя следующие составляющие: - проектирование процесса;

- управление процессом;

- оценка результативности управления процессом.

При проектировании процесса получения диэлектрических покрытий были выделены следующие этапы:

- разработка документации на процесс;

- разработка системы мониторинга процесса.

Управление процессом получения диэлектрических покрытий на стадии осаждения включает в себя следующие составляющие:

- мониторинг процесса;

- измерение процесса;

- контроль процесса;

- анализ процесса

- выработка комплекса мероприятий, направленных на улучшение процесса.

Суть мониторинга процесса на стадии его комплексной оценки заключается в анализе обобщенной функции потерь качества и выявлении проблемных мест - элементов процесса, где потери качества сильнее всего влияют на потери ценности продукции для потребителя.

Для измерения процесса формирования диэлектрических покрытий на стадии осаждения был выбран инструментальный метод.

Контроль процесса формирования диэлектрического покрытия на стадии осаждения проведен с использованием интуитивно-экспертного метода.

Для анализа степени достижения запланированных результатов и разработки соответствующих результатов необходимо определить диапазон критериев. Диапазон критериев процесса получения диэлектрических покрытий был установлен с использованием методов математической статистики.

Для улучшения процесса получения диэлектрических электрофоретических покрытий на стадии осаждения использован следующий алгоритм:

1) описаны существующие способы выполнения процесса, определены препятствия;

2) описаны желаемые способы выполнения процесса с привлечением передового опыта, определяются пути преодоления препятствий;

3) обеспечена реализация на предприятии процесса;

4) накопление статистики по состоянию процесса и ее анализ;

5) определение качественных и количественных оценок процесса;

6) констатация факта достижения целей.

Оценка любого процесса СМК возможна по следующим группам характеристик:

- результативность - степень соответствия готовой продукции проекту;

- эффективность - степень использования выделенных ресурсов;

- адаптивность - степень приспособляемости к изменениям условий за счет внешних и внутренних причин.

Оценка показателей процесса получения диэлектрических покрытий на стадии осаждения сведена к типовой задаче моделирования, решаемой в три

а) выявление и структуризация факторов, влияющих на рассматриваемый параметр качества продукции;

б) нахождение функции потерь качества и ее анализ;

в) вычисление оценки и ее анализ для последующего принятия целевых управляющих решений.

Предложенная процессно-ориентированная модель процесса получения диэлектрических покрытий методом электрофореза позволила создать его структурное описание с позиций международного стандарта серии 9001 версии 2001, а также наглядно и более формализовано представила систему управления качеством процесса, с учетом взаимодействия с окружающей средой и динамикой его осуществления. Использование процессного подхода позволило выявить наиболее актуальные направления совершенствования рассматриваемого процесса: исследование механизма формирования, структуры и электрофизических свойства тонких диэлектрических пленок в зависимости от параметров технологического процесса и исходных компонентов; определение критериев оценки и проведение оценки рассматриваемого процесса.

Литература

1. ГОСТ Р ИСО 9000-2001. Системы менеджмента качества. Основные положения и словарь. - М.: Изд-во стандартов, 2001, 21 с.

2. ГОСТ Р ИСО 9004-2001. Системы менеджмента качества. Рекомендации по улучшению деятельности. - М.: Изд-во стандартов, 2001, 45 с.

3. Иванова Г.Н., Полоцкий Ю.И. Использование процессного подхода в системе менеджмента качества. Методы менеджмента качества. - 2001. -№9 - С.14-17.

4. Владимирцев А.В., МарцынковскийО.А., Шеханов Ю.Ф. Внедрение процессной модели на предприятиях. Методы менеджмента качества. -

2002. - №8 - С.15-21.

5. Наговицын Д. Р. На пути к процессному подходу. Методы менеджмента

качества. - 2004. - №2 - С.23-25.