Jože Rodič, dipl. inž., Jože Pšeničnik Železarna Ravne DK: 65.012.2 ASM/SLA: A 9 g, A 9 n Uporaba PERT metode pri vodenju w laboratorijskega dela v Železarni Ravne Zelo širok proizvodni program metalurške in strojno predelovalne industrije s finalizacijo zahteva določene specifičnosti v organizaciji kontrole in raziskav. Ena od teh specifičnosti je v tem, da v železarni Ravne isti metalurški laboratoriji služijo potrebam redne kontrole in raziskav. Poseben problem pri tem je koordinacija obeh dejavnosti v taki obliki, da je zagotovljena čim hitrejša kontrola redne proizvodnje, da niso zapostavljene raziskovalne naloge in da je obremenitev laboratorijev čimbolj enakomerna. Za rešitev nakazanega problema je bil uveden poseben organizacijski sistem priprave dela za laboratorije z redno uporabo PERT metode mrežnega planiranja. Večje raziskovalne naloge morajo biti prav tako programirane po PERT metodi. Rezultati laboratorijskih preiskav se redno prenašajo na IBM luknjane kartice, iz kartoteke teh pa se redno izdelujejo s pomočjo analiz matematične statistike, strokovna poročila o gibanju kvalitete različnih vrst jekel in posameznih izdelkov. Na osnovi takih poročil nastopajo programi določene skupine raziskovalnih nalog, pri katerih se v širšem obsegu poslužujemo višjih metod matematične statistike (analiza variance, primerjave serij, regresi je, planirani modeli itd.) z uporabo računalnikov pri obdelavi podatkov iz redne dokumentacije ali iz posebnih ali dopolnilnih planiranih raziskav. UVOD Zelo širok proizvodni program metalurške in strojno predelovalne dejavnosti s finalizacijo v železarni Ravne zahteva določene specifičnosti v organizaciji kontrole in raziskav. Ena od teh specifičnosti je v tem, da isti metalurški laboratoriji služijo potrebam redne kontrole in raziskav. Poseben problem pri tem je koordinacija obeh dejavnosti v taki obliki, da je zagotovljena čim hitrejša kontrola redne proizvodnje, da niso zapostavljene raziskovalne naloge in da je obremenitev laboratorijev čimbolj enakomerna. Vmes med tema osnovnima dejavnostma so: — posebne preiskave po naročilu v zvezi s svetovanjem in preizkušanjem uporabnosti jekel ter izdelkov v posebnih okoliščinah, — preiskave v zvezi z reševanjem reklamacij, — posebne storitve za druge oddelke v železarni Ravne in za zunanje naročnike, — izvajanje posebnih postopkov toplotne obdelave, — storitve na področju mehanske izdelave raziskovalnih naprav. Delno redna, delno pa izredna dejavnost laboratorijev je tudi obdelava podatkov redne kontrole ali izrednih preiskav z metodami matematične statistike in z uporabo računalnikov. Ta dela so namenjena bogatenju tehnične dokumentacije o lastnostih jekel in izdelkov, ugotavljanju gibanja nivoja in enakomernosti kakovosti, ugotavljanju realnih kontrolnih kriterijev in možnosti zagotavljanja kakovostnih lastnosti pri posebnih zahtevah naročnikov. V laboratorijih spoznavamo kakovost jekel in izdelkov, zato je dolžnost laboratorijev poleg sistematičnega urejevanja dokumentacije o lastnostih in kakovosti tudi oblikovanje povratnih informacij, ki so kontroli potrebne za postavljanje objektivnih kontrolnih kriterijev, proizvodnim obratom in oddelkom pa za izboljševanje tehnoloških postopkov, od katerih je kakovost in konkurenčnost izdelkov neposredno odvisna. Razumljivo je, da se proizvajalec ne more v kontroli kakovosti omejiti samo na to, kar kupec neposredno z naročilom zahteva. Zahteve kupcev so vedno širše in ostrejše — skratka kupci zahtevajo vedno več. Zato mora proizvajalec kontrolirati vedno več, kakor zahteva kupec in spoznavati mora tiste lastnosti svojih izdelkov, za katere bo kupec šele »jutri« morda zahteva garancijo v določenih mejah. Takrat bo moral biti proizvajalec na jasnem z možnostmi garancije, sicer bo zahteve sprejel na slepo in temu skoraj vedno slede težave. V železarni Ravne smo v zadnjih letih začeli s sistematičnim delom v tej smeri in kontroliramo mnogo več lastnosti svojih jekel, kakor naši kupci zahtevajo. Te dodatne preiskave za bogatenje interne dokumentacije lastnosti jekel smo delno vključili v program raziskovalno razvojnega dela, v veliki meri pa neposredno v redno kontrolo. Obremenitve laboratorijev z ozirom na program proizvodnih obratov zelo nihajo. Poleg koordiniranja laboratorijskega dela za potrebe raziskav in kontrole, ki smo ga že omenili, smo iskali možnosti za ublažitev konic obremenitev ter doseganje enakomernejše zaposlitve laboratorijev tudi s selekcijo del v okviru kontrolnih preiskav. Redne kontrolne preiskave lahko razdelimo na nujne in nenujne. Nujne so tiste, na katere mora material pred odpremo čakati, ker jih kupec zahteva in moramo rezultate podati v atestih. Razumljivo je, da je treba take nujne preiskave čim hitreje opraviti, medtem ko za tiste preiskave, ki jih opravljamo po lastni želji za interne potrebe dokumentacije, rok ni posebej predpisan in niso nujne. Lahko jih opravimo takrat, kadar ni nujnih kontrolnih ali nujnih raziskovalnih del — takrat, kadar je čutiti pomanjkanje dela v laboratorijih. S tem je dana možnost za skrajšanje trajanja kontrolnega postopka, ker z javljanjem rezultatov takoj, ko je obvezna — nujna preiskava izvršena, omogočimo hitrejšo odpremo materiala, nenujna dela pa v slučaju preobremenjenosti odložimo, da v času konic z njimi ne obremenjujemo laboratorijev in dosegamo enakomernejšo zaposlitev laboratorijskih kapacitet. Za rešitev nakazanega problema je bil uveden poseben organizacijski sistem priprave dela za laboratorije z redno uporabo PERT metode mrežnega planiranja. Večje raziskovalne naloge morajo biti prav tako programirane po PERT metodi. Uporabo teh metod smo prilagodili pripomočkom GEORGA sistema, ki je uveden v vseh obratih in oddelkih železarne Ravne. Osnove PERT metode so bile opisane v članku Jože Rodič: Metode mrežnega planiranja, železarski zbornik 1971., leto V., št. 1, str. 57—66 z namenom, da jih bomo v nadaljnjih opisih praktične uporabe te metode lahko uporabljali kot poznane. V tem članku zato posameznih pojmov in uporabljenih oznak posebej ne razlagamo. Uporaba PERT metode v metalurških laboratorijih železarne Ravne V operativni pripravi dela laboratorijev (ROP) smo uvedli centralno krmiljenje zasedenosti laboratorijev s kontrolo terminov. Vsi laboratoriji in enote metalurškega oddelka ter drugi oddelki TKR (tehnične kontrole in raziskav) imajo številčne in barvne oznake, številčne oznake laboratorijev so troštevilčne, ker nam tak način omogoča sistematično šifriranje vseh strojev, agregatov in aparatov ali njihovih skupin, lahko pa tako označujemo tudi nekatere pododdelke. Tabela 1. prikazuje barvno tabelo in oznake laboratorijev, kakršna se uporablja v centralni razdelilnici ROP. Podobne barvne tabele v posameznih laboratorijih služijo za označevanje vrste dela ali druge dodatne oznake. Dva primera kažeta tabeli 2 in 3. V skladu s tem sistemom označevanja so oštevilčeni posamezni stroji. Npr.: krožna žaga — 111, tračna žaga — 112, velika stružnica — 141, srednja stružnica — 142, namizna stružnica — 143 in podobno v drugih laboratorijih peči, aparati, merilne naprave in podobno. Tabela 1: Številčne in laboratorijev barvne oznake Oznaka ali oddelek štev. barva Izdelava prob 100 zelena Makro-j edkan j e 200 bela Laborat. kalilnica 300 svetlozelena Mehanski laborat. 400 rumena Metalografija 500 roza Defektoskopija 600 siva Laborat. za peske 700 modra Fotolaboratorij 800 rjava Raziskovalni odd. 900 črna IZVRŠITEV DELA 000 rdeča Kemijski laborat. vijoličasta Risalnica in OKK srebrna — INDOK Vodstvo _ £Qp zlata Tabela 2: številčno in barvno označevanje del v delavnici za izdelavo prob (100) Delo Oznaka štev. barva Žaganje 110 zelena Ločenje 120 bela Skoblanje 130 svetlozelena Struženje 140 rumena Rezkanje 150 roza Brušenje 160 siva Vrtanje 170 modra 180 rjava Ostalo 190 črna IZVRŠITEV DELA 000 rdeča Signiranje po posebnih navodilih vijoličasta Predbrušenje odbrusov in vlaganje v sponke srebrna Vodstvo zlata Tabela 3: številčno in barvno označevanje v laboratorijski kalilnici (300) Delo Oznaka štev. barva žarjenje 310 zelena Normalizacija 320 bela Cementacija Cementacija-Mc. Quaid Ehn 330 330 svetlozelena svetlozelena s črto Trdota — meritve 340 rumena Kaljenje 350 roza Kaljenje v solni kopeli 350 roza s črto Kalilna vrsta, lom, modri lom 360 siva Jominy poizkus 370 modra Gašenje 380 rjava Popuščanje 390 črna IZVRŠITEV DELA 000 rdeča Signiranje po poseb. navodilih vijoličasta Predbrušenje obrusov in vlaganje v sponko srebrna Ostalo srebrna s črto Vodstvo zlata Dodatne oznake — desno: Tekoča kontrola zlata Valjarna srebrna Kovačnica vijoličasta Podobne tabele za označevanje del in dodatne oznake se uporabljajo tudi v vseh drugih laboratorijih oziroma enotah metalurškega oddelka. Temu sistemu je prilagojen tudi šifrant za označevanje predpisov za izvajanje posameznih preiskav v laboratorijih in celoten sistem dokumentacije. Za vsak kontrolni postopek je z ozirom na vrsto jekla, medfazno ali končno kontrolo in z ozirom na zahteve kakovosti izdelan PERT mrežni sistem z vsemi potrebnimi dodatnimi analizami in podatki, ki služi za centralno krmiljenje, določanje terminov in ločenje nujnih del od nenujnih. PERT mreže Za PERT mreže s celotnim opisom poteka kontrolnega postopka — oziroma preiskave se je v naših laboratorijih udomačilo ime hodogram. Slika 1 kaže najpreprostejšo obliko PERT mre- ali hodograma za kontrolni postopek VG 27, Kar pomeni oznako za kontrolni postopek medfazne kontrole valjarne (V) za probe iz gredic (G) po postopku te skupine z zaporedno številko 27. Pri tem postopku si dejavnosti sledijo po vrsti druga za drugo. Trajanja posameznih dejavnosti so izračunana po postopku, ki je opisan pri osnovah PERT metode. Ločeno so podani časi za primer, če je izvedba preiskave po tem postopku nujna — obvezna ali ne. Če je preiskava nujna, pričakujemo, da bo končana v ca. 7 dneh, če pa ni nujna, računamo s trajanjem ca. 27 dni, ker bomo v slučaju zasedenosti laboratorijev to nenujno preiskavo namenoma zadrževali. V desni zgornji četrtinki vsakega dogodka je z barvo ali s številko označen laboratorij (samo s prvo tj. glavno številko troštevilčne oznake), ki izvaja sledečo dejavnost. Ta dejavnost je s posebno dokumentacijo podrobno opisana. Nujno! Ni nujno! (o dogodek oddelei Ts - zahtevan las Vrsta dejavnosti: Začetni dogodek Nujna Ni nujno Kritično Navidezno O Q Enota trajanja dejavnosti je 1 dan. Pri eno in dvo-izmenskem delu pomeni: I r I dan ali dve izmeni 0.5 - 1 izmena 0.25- pol izmene 0.1 - takoj 7.sJ Ts=7 Slika 1 Primer najpreprostejše oblike PERT mreže ali hodograma za kontrolni postopek z interno oznako VG27 Slika 2 kaže postopek VG 26, ki je v bistvu varianta prejšnjega postopka in ima že dve vzporedni poti, od katerih je pot 0-1-2-3-4.2-6 kritična. Če postopek ni nujen, tudi vloga kritične poti ne pride do izraza, zato v desni varianti kritična pot ni označena. Slika 2 Primer hodograma z interno oznako VG 26. (Legenda oznak je podana pri sliki 1) Slika 3 kaže PERT mrežo za postopek VG 15, pri katerem pa že pride bolj do izraza planiranje poteka po PERT metodi, ker ima postopek več vzporednih poti, od katerih je ena kritična. Slika 4 kaže zanimivo PEP mrežo hodograma VG 31, pri katerem je črtkano obrobljeni del skoraj v celoti hodogram VG27, prikazan na sliki 1. Ta je v tem primeru sestavni del nenujne preiskave v okviru hodograma VG31. Pri vseh hodogramih je posebej označen obvezni oz. nujni del celotne preiskave. Pri nekaterih mrežah je nujna preiskava od začetnega do končnega dogodka, pri drugih pa je lahko nujna le preiskava do nekega dogodka v sredini mreže. Na slikah 3 in 4 je tak dogodek označen s Ts, ki pomeni predpisan ali dogovorjen termin. Na ta dogodek je usmerjen celoten proračun vseh časov v celotni mreži in seveda tudi določitev kritične poti. Vse druge preiskave, ki ne vodijo do tega odločilnega dogodka, niso nujne. Seveda iz dokumentacije oziroma evidence časov posameznih dejavnosti v preteklem obdobju enega ali dveh let jemljemo različne ocene časov, če je preiskava nujna ali ne. Terminski plan za vodenje in kontrolo poteka preiskave Za vodenje in terminsko kontrolo poteka del je zelo priporočljivo izdelati terminski plan v 2.5 Slika 3 Mrežni plan za kontrolni postopek z interno oznako VG 15. (Legenda oznak je podana pri sliki 1) grafični obliki. Tak primer terminskega plana prikazuje slika 5 za PERT mrežni plan na sliki 3. Tak terminski plan daje dnevno ali periodično jasen pregled, katere dejavnosti že lahko izvajamo in katere moramo izvajati v tem času, če hočemo zagotoviti predviden končni termin. Jasno so podane zračnosti, s katerimi razpolagamo in tako lahko razporejamo ter najbolj smotrno izkoriščamo razpoložljive kapacitete. Ves čas med potekom naloge imamo pregled, ki nas pravočasno opozarja na nevarnosti za realizacijo končnega termina zaradi nekaterih zamud, ki pa jih lahko še nadoknadimo, če jih pravočasno odkrijemo. Spremna dokumentacija Vse preiskave v laboratorijih za kontrolo kvalitete, za raziskovalne naloge ali kakršne koli druge potrebe se sprejemajo v centralni razdelilnici skladišče v slučaju prezasedeno (ROP). Tu se izda za vsako delo potrebna spremna dokumentacija, prilagojena posebnemu organizacijskemu sistemu GEORGA. Spremno dokumentacijo sestavljajo naslednji dokumenti: — terminski list, ki služi za vodenje del in kontrolo terminov v kartoteki centralne razdelilnice, — razdelilni list, ki je kopija terminskega lista in služi za naročanje del v posameznih laboratorijih s predpisanimi termini najkasnejšega začetka izvajanja del, — spremnica, ki potuje z materialom in je prav tako kopija terminskega lista, — plačilni list služi za obračun na osnovi cenikov del. Slika 4 Mrežni plan za kontrolni postopek z interno oznako VG 31. (Legenda oznak je podana pri sliki 1) Dejav -nosti 0 - 1 1 -2 2-2' r-2" 2"-32 3.2-12 12-5.2 2' - 2.1 2.1-3.1 3.1-1.2 sodili 5,2 Legenda mogbče nujno kri tično Slika 5 Terminski plan za nujni del hodograma VG 15, prikazanega z mrežnim planom na sliki 3 Deja v = nosti 1.2-1.1 1.1-5,1 5.1-6.1 6.1-6.2 2"- 3.3 33- 6.2 2"-3.1 3.1-62 6.2-6,3 6,3-7 10 12 14 16 IS 20 22 24 26 26 30 32 dni Legenda:________. ■mm mogoče ■ihhh nujno Slika 6 Terminski plan za nenujni del hodograma VG 15, prikazanega z mrežnim planom na sliki 3 Na vseh dokumentih so vsi potrebni podatki za identifikacijo, postopek dela pa je predpisan z naslednjimi podatki: — oznaka PERT dejavnosti, — številka operacije, — kratek naziv dela, — šifra predpisa, po katerem se delo izvaja, — stroškovno mesto (stroj, aparat, agregat, peč, oddelek in podobno). S tako dokumentacijo je zagotovljena evidenca pogojev, pod katerimi se preiskave izvajajo, zago- tavljanje standardiziranih pogojev ali pa po potrebi uvedba potrebnih sprememb. Vse to je namreč osnovni pogoj za redno uporabo metod matematične statistike. Mehanografska obdelava podatkov in uporaba metod matematične statistike Definirani in tipizirani postopki izvajanja laboratorijskih preiskav za najrazličnejše potrebe nam omogočajo postopno uvajanje redne mehanograf-ske obdelave podatkov in statistične analize v smislu povratnih informacij v sistemu integralne kontrole kvalitete, kateremu se želimo postopoma čimbolj približati. Osnovno načelo v naših laboratorijih je: Vse kar se izplača preizkusiti, je treba obvezno na primeren način dokumentirati. Rezultati preiskav se v laboratorijih kartotečno urejajo za potrebe tekoče uporabe podatkov. Za važnejše karakteristike se redno vodijo statistične kontrolne karte. Iz kartotek se v zadnjem času podatki prenašajo na luknjane IBM kartice. (Ta sistem še ni dokončno urejen!) S posebnim sistemom identifikacije povezujemo podatke kontrole v posameznih obratih s podatki laboratorijskih preiskav v laboratorijski kalilnici, mehanskem, fizikalnem in metalograifskem laboratoriju. Na sistemu IBM 360/30 imamo že izdelanih nekaj posebnih programov, po katerih z različnimi načini sortiranja izdelujemo redna periodična poročila s sistematičnimi pregledi gibanja nivoja in enakomernosti kvalitete podane z določenimi pre- iskovanimi karakteristikami. V sistemu teh poročil so največkrat že v rednem programu vključene analize statistične porazdelitve s testiranjem pripadnosti določenemu modelu porazdelitve: Taka poročila nam služijo: — za povratne informacije proizvodnim obratom, ki na tej osnovi lahko ukrepajo za izboljšanje pogojev tehnološkega postopka; — za spoznavanje objektivnih kriterijev v kontroli kvalitete in možnosti garancij kvalitete in kalkuliranje rizika pri postavljenih zahtevah; — za sistematično sortiranje kvalitetne problematike po teži in aktualnosti; — za planiranje sistematičnih raziskav na področju tehnološke in kvalitetne problematike. Na osnovi takih poročil redne mehanografske obdelave programiramo določeno skupino razisko valnih nalog, pri katerih se v širšem obsegu poslužujemo standardnih in posebnih metod matematične statistike. Na računalnikih IBM 1130 in IBM 360/30 imamo za naše potrebe osvojenih 11 standardnih programov s področja — analize porazdelitev, — primerjave vezanih in nevezanih serij, — analiz variance različnih tipov, — analiz regresije, — analiz vezanih na posebne modele. Z devetletnim delom na razvoju metod matematične statistike in operacijskih raziskav pri kontroli kvalitete in pri raziskovalnih nalogah smo si nabrali precej izkušenj, razvili potrebno dokumentacijo in programe ter vzgojili tolikšno število kadrov, da nam je vnaprej omogočen hitrejši napredek. Čaka nas pa še ogromno dela. ZUSAMMENFASSUNG Das sehr ausgeweitete Produktionsprogramm der me-tallurgischen und mechanischen Verarbeitungsindustrie mit Finalisierung beansprucht bestimmte Besonderheiten in der Organisation der Kontrolle und Forschungen. Eine dieser Besonderheiten liegt darin, dass nun in der Železarna Ravne die ein und dieselben Labors sovvohl fiir die regelmassige Kontrolle als auch Forschungen dienen. Ein besonderes Problem dabei ist die Koordinierung beider Tatigkeiten in einer solchen Form, dass eine moglichst schnellere Kontrolle der regelmassigen Produktion ge-vvahrleistet wird, damit die Forschungsarbeiten nicht ver-nachlassigt werden und dass die Laborbelastung moglichst gleichmassiger verlauft. Zur Losung des angedeuteten Problems wurde ein besonderes Organisationssystem in den Labor-Arbeitsvorbe-reitungen eingefiihrt, mit einer standigen Anwendung der PERT-Methode der Netz-Planung. Grossere Forschungsauf- gaben miissen ebenso gemass der PERT-Methode pro-grammiert sein. Die Ergebnisse der Laboruntersuchungen konnen auch auf das IBM-Lochkarten-System iibertragen werden, aus den Karteien derselben vverden dann regelmassig mit Hilfe von Analysen, mathematischer Statistik, Fachberichte iiber das Bewegen von Oualitaten verschiedenartiger Stahlsorten und einzelner Erzeugnisse angefertigt. Auf Grund solcher Berichte entstehen Programme be-stimmter Forschungsaufgaben-Gruppen, bei welchem im wei teren Ausmass hohere Methoden der mathematischen Statistik angevvandt werden (Varianz Analyse, Serienver-gleich, Regressions-Analyse, Modelplarmung usw.) mit An-vvendung von Computers bei Datenbearbeitung aus der regelmassigen Dokumentation oder aus besonderen oder zusatzlichen geplanten Forschungen. SUMMARY A wide production program of metallurgical and metal finishing industries reflects in special requirements in the organization of routine testing and research work. In Ravne Steehvorks the metallurgical laboratories work both on routine testing and research. A special problem ist the coordination of both the activities in order to secure the uniform distribution of work between laboratorie and the quickest routine analyses without defering of the research vvork. Tbe standard PERT method of net planning is applied to solve the problem. Comlex research works have also to be programmed by the PERT method. The results of laboratory investigations are regularly stored on perforated IBM cards wherefrom they are utilized for the statistical analyses required to elaborate regular reports on the quality trend of different steels and particulate products. Based on this reports programs have been made of a definite group of research works utilizing higher me- thods of mathematical statistics (analyses of variance, comparison of series, regression, planned models, etc.) by the use of computers for analysis of the data supplied by documentation service and particular or supplementary research works. 3AKAIOTEHHE BecbMa iimpoKaa nporpaMMa np0H3B0ACTBa MeTaAAypnMecicoft h Maitmniio-oGpaCaTMBaromeil npoM&niiAeHHocTH c 4,HHaALHfcIM K3~ AeAHeM Tpe6yeT onpeAeAeHHtie 0praHH3auH0HHHe Mepu npn opra-HH3aHHH KOHTpOAH h HCCAeAOBaHHH. OAHa h3 0C06eHH0CTH b mctba-AyprHMecKOM 3aB0Ae PaBHe coctoiit b tom, opMe icoTopaa AaeT b03m05kh0ctb SticTpora KOHTpoAa AHeBHora np0H3B0ACTBa ho He b ymep6 Heo6-XOAMMMX pa0OT HCCAeAOBaHHH npHieM OAHH h3 BaJKHMX MOMeHTOB sto paBHOMepHoe pacnpeAeAeHHe paSoT b AaGopaTopim. Aah ncnoahchhfl oTMeiaHora npoČAeMa BLpaCoTaH ocoStra opra-HH3auiiOHiiLiH nAaH Aa6opaTopHLix pa6or npn irocroaaHOM ynoTpe6- a6hhh MeroAa IlepT ceTKoaora tiAaHiipoBaHHH. TaioKc KpynHLie 3aAa™ H3 o6Aacra HccAeAOBaHHa naAO nporpaMMHpoBaTt c npHMe-HeHHeM MeTOAa IlepT. Pc3yAtTaTLi Aa6opaTopHHX HccAeAOBaHHH BHocsTperyAapHo Ha nep4>OKapToTCH iiporpaMMu onpeAeAeHHLix rpynn HCCAeAOBaHfi np« kotopux b 6oAee uinpokom MacuiTaSe nprnueHiiioTca bbiihhe mctoam MaTeinaTHMecKon CTarncrHKH (anaAH3 AHcnepcu«, cpaBHerrne cepjift, perpecrot, nAaHH-poBKa H3r0T0BAeHHH AaHHtie nocToaHHora np0H3B0ACTBa, hah ace OTAeABHI>ix T. e. CneUHaABHbIX a TaiOKC h AOnOAHHTeAbHHX HccAeAOBaHHH.