Система управления качеством выливки алюминия

Система управления качеством продукции
2006-2009 гг.

Заказчик
ОАО "РусАл", Надвоицкий алюминиевый завод

Назначение
Система управления качеством предназначена для автоматизации управления производством в Цехе контроля, измерений и анализа (ЦКИиА), передачи результатов лабораторных испытаний производственному персоналу завода и представления этих результатов в удобном виде (сводки, отчеты, графики), а также выдачи сертификатов качества выпущенной продукции в конце производственного цикла.

Цели:
  • Повышение организации производства в ЦКИиА,
  • Повышение эффективности управления технологическими процессами в основных цехах.
Снижение производственных потерь и повышение производительности оборудования и персонала происходит за счет более точного управления качественными технологическими показателями производства в основных цехах. 

КОРОТКО О СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ

«Система управления качеством» относится к классу лабораторных информационно-управляющих систем (ЛИУС или LIMS – Laboratory Information Management System). Эта система предназначена для автоматизации бизнес-процессов, связанных с качественным анализом проб (химические и физические анализы) перерабатываемых материалов, применением различных методик анализа и передачей информации, как персоналу лаборатории ( ЦКИиА), так и техническим специалистам цехов.

Система предназначена для непрерывных и дискретных типов производств.

Проект базируется на научной обработке передового опыта создания и эксплуатации подобных систем автоматизации на родственных предприятиях стран СНГ и использовании частотной модели проф. Потаповой Т.Б. в структурной проработке системы. Точность результатов измерений и получения итогового значения по алгоритмам, применяемых в системе, опирается на ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002.

Программное обеспечение (ПО) «Cистема управления качеством» разработано на платформе Sun Java SE 6.0 c по трехзвенной архитектуре: клиент, сервер приложений и СУБД. Операционные системы: Windows, Linux.

ОБЪЕКТЫ АВТОМАТИЗАЦИИ

Перед началом работ было проведено детальное обследование объектов автоматизации с привлечением в качестве экспертов широкого круга специалистов в области производства и информационных технологий. Объектами автоматизации являются все переделы, необходимые для выполнения поставленной задачи. Основные объекты автоматизации – ЦКИиА и электролизный цех.

СТРУКТУРА СИСТЕМЫ И РЕШАЕМЫЕ ЗАДАЧИ

Функциональные задачи

Автоматизированная лабораторная система получает и обрабатывает данные о качественном составе (химические и физические анализы) перерабатываемых материалов и готовой продукции. Результаты работы системы используется персоналом лаборатории, техническими специалистами цехов, включенных в систему,  и управленческим персоналом.

Функциональные блоки:

  • Ввод данных с АРМов операторов («Подготовка данных»). Этот функциональный блок предназначен для обеспечения ручного и автоматизированного ввода данных с рабочих мест лаборантов и ОТК. По преимуществу это данные, сопровождающие процесс отбора, регистрации проб и их обработки.
  • Ведение журналов плановых, контрольных проб («Журналы»). Журналы могут быть как с автоматическим наполнением, так и ручным вводом.
  • Ведение регламента аналитического контроля («Регламенты»). Регламенты являются «каркасом» автоматизированной системы, определяют весь алгоритм прохождения пробы, начиная с момента отбора пробы на технологическом участке, и заканчивая формой выдачи результата. И регистрация пробы в системе, и ввод результатов анализа, и выдача их пользователям, - все процессы опираются на регламенты. Аналог регламентов в лаборатории – схемы аналитического контроля, набор приказов, планов, графиков отбора проб и других документов, являющихся «законом» для работы лаборатории. За счет них Система не является жесткой. Поэтому, если в этих «правилах» лаборатории что-нибудь изменилось, то достаточно пользователю с определенными правами доступа войти в регламенты и отредактировать их.
  • Диспетчерский мониторинг («Мониторинг»). Этот блок предназначен для руководителей и инженерного персонала лабораторий. Он позволяет им в реальном времени наблюдать за ходом работ в лаборатории, и своевременно быть информированы о нештатных ситуациях.
  • Учет объемов выполненных работ («Статистика»). Этот функциональный блок предназначен для получения персоналом лаборатории требуемых статистических отчетов по работе лаборантов, произведенной продукции (определения), результатов обработки ГСО и т.д.
  • Получение сводных данные о результатах аналитического контроля («Сводки»).
  • Подготовка сертификатов на готовую продукцию («Сертификаты»).
  • Управление качеством испытаний («Внутрилабораторный контроль»). Этот блок позволяет производить внутренний контроль качества результатов анализа с целью обеспечения необходимой точности результатов выполняемых анализов.
  • Интеграция с другими системами («Экспорт»). Этот блок отвечает за передачу лабораторных данных в Базы данных прочих технологических систем автоматизации.
  • Управление уровнями доступа («Безопасность»).

РАБОЧИЕ МЕСТА СИСТЕМЫ

Структура организации данных для рабочих мест
Рис.1. Организация и взаимодействие рабочих мест в системе

АРМ регистрации проб

Регистрация пробы
Рис.2. АРМ «Регистрация проб»

АРМ «Регистрация проб» регистрирует пробы готовой продукции, планируемые пробы, пробы производственного контроля, стандартные образцы. С помощью этого АРМа можно просмотреть статусы отобранных проб и статусы единиц продукции.

Функционал АРМ лаборанта Спектральной лаборатории

  • импорт результатов анализов с двух спектролабов;
  • автоматическое определение марки алюминия;
  • присвоение химического состава единицам продукции;
  • формирование и просмотр протоколов испытаний готовой продукции;
  • формирование отчетов по пробам производственного контроля;
  • ввод результатов анализа вручную.

Функционал АРМ лаборанта МФС

  • импорт результатов анализов с МФС;
  • регистрация проб электролита (плановые пробы);
  • формирование отчетов по пробам производственного контроля.

Функционал АРМ лаборанта Кристаллооптической группы

АРМ лаборанта Кристаллооптической группы (КОГ) входит в систему и предназначено для регистрации проб электролита, экспортирование результатов анализов со дифрактометра, ручная обработка пробы, формирование отчетов.

  • импорт результатов анализов с дифрактометра;
  • регистрация проб электролита (плановые пробы);
  • ручная обработка пробы (ввод результатов анализов вручную);
  • формирование отчетов по пробам производственного контроля.

Функционал АРМ лаборанта Химической лаборатории

  • регистрация планируемых проб;
  • регистрация проб производственного контроля;
  • регистрация проб входного контроля;
  • регистрация проб готовой продукции (стружка);
  • регистрация стандартных образцов;
  • ручная обработка проб;
  • формирование протоколов испытаний по входному сырью.

Функционал АРМ мастера Группы технического контроля

Формирование сертификата качества
Рис.3. АРМ контрольного мастера ГТК. Формирование сертификата
  • формирование и печать сертификата;
  • ведение справочников;
  • учёт партий входного сырья;
  • принятие решения по пропуску в производство входного сырья;
  • учёт партий анодов;
  • маркирование готовой продукции;
  • ведение журнала брака;
  • просмотр протоколов испытаний готовой продукции;
  • просмотр протоколов испытаний входного сырья.

Функционал АРМ контролера Группы технического контроля  

Рабочее место контролера группы технического контроля
Рис.4. АРМ контролера ГТК. Протоколы готовой продукции.

С помощью АРМ контролера ГТК пользователь всегда может просмотреть протоколы испытаний готовой продукции, протоколы испытаний входного сырья, быстро и удобно замаркировать готовую партию продукцию с помощью удобного интерфейса, просмотреть готовые сертификаты.

Функционал АРМ менеджера Спектральной лаборатории

  • ведение стандартных образцов;
  • просмотр протоколов готовой продукции;
  • формирование отчетов по пробам производственного контроля;
  • создание карт Шухарта;
  • мониторинг зарегистрированных и обработанных проб;
  • формирование отчетов по пробам готовой продукции и производственного контроля.

АРМ менеджера Химической лаборатории

АРМ менеджера Химической лаборатории входит в систему и служит для анализа работы химической лаборатории – мониторинг обработки проб химической и кристалооптической, внутрилабораторный контроль, формирование отчетов и сводок.

  • ведение стандартных образцов;
  • просмотр протоколов входной продукции;
  • формирование отчетов по пробам производственного контроля;
  • создание градуировочных графиков;
  • создание карт Шухарта;
  • мониторинг зарегистрированных и обработанных проб;
  • оценка воспроизводимости;
  • редактирование сертификатов на сырье;
  • формирование отчетов по пробам входного и производственного контроля.

Функционал АРМ руководителя Аналитического центра

АРМ руководителя Аналитического центра входит в систему и служит для анализа работы всего цеха анализа:

  • просмотр протоколов готовой продукции и входного сырья;
  • формирование отчетов по пробам производственного контроля;
  • просмотр сертификатов качества готовой продукции;
  • мониторинг зарегистрированных и обработанных проб;
  • формирование отчетов по пробам готовой продукции, производственного и входного контроля.

Функционал АРМ кладовщика Склада готовой продукции

Рабочее место кладовщика, работника склада
Рис.5. АРМ работника склада. Отгрузки.

АРМ (автоматизированное рабочее место) кладовщика решает задачи формирования отгрузочной партии готовой продукции и подготовки сертификатов. С помощью этого АРМа пользователь всегда может просмотреть остатки на складе по маркам, быстро и удобно сформировать отгрузочную партию с помощью удобного интерфейса, просмотреть протоколы испытаний и готовые сертификаты.

  • прием единиц продукции на склад;
  • формирование отгрузочной партии;
  • просмотр протоколов испытаний;
  • просмотр всей готовой продукции.