Технологія якості

За даними дослідників, близько 80% всіх дефектів, які виявляються в процесі виробництва та використання виробів, зумовлені недостатньою якістю процесів розробки концепції вироби, конструювання і підготовки його виробництва. Близько 60% всіх збоїв, які виникають під час гарантійного терміну вироби, мають свою причину в помилковою, поспішної та недосконалою розробці. За даними дослідницького відділу фірми Дженерал Моторс, США, при розробці і виробництві вироби діє правило десятикратним витрат - якщо на одній зі стадій кола якості виробу допущена помилка, яка виявлена на наступної стадії, то для її виправлення буде потрібно затратити в 10 разів більше коштів, ніж якби вона була виявлена під-час. Якщо вона була виявлена через одну стадію - то вже в 100 разів більше, через дві стадії - в 1000 разів і т.д. Концепція загального менеджменту якості потребує зміни підходу до розробці нової продукції, оскільки ставиться питання не просто підтримки визначеного, нехай і досить високого, рівня якості, а задоволеність споживача.

Серйозна робота з підвищення ділової культури, яка потрібна для загального підйому якості у всіх ланках, багато в чому стосується технологій розробки і підготовки виробництва продукції. Для того, щоб знизити витрати, врахувати в більшій ступеня побажання споживачів і скоротити терміни розробки і виходу на ринок продукції, застосовують спеціальні технології розробки та аналізу розроблених виробів і процесів:

технологію розгортання функцій якості (QFD - Quality Function Deployment), яка представляє із себе технологію проектування виробів і процесів, що дозволяє перетворювати побажання споживача в технічні вимоги до виробів і параметрами процесів їх виробництва;

функціонально - Вартісний аналіз (ФСА) - технологію аналізу витрат на виконання виробом його функцій; ФСА проводиться для існуючих продуктів та процесів з метою зниження витрат, а також для розроблюваних продуктів з метою зниження їх собівартості;

FMEA - Аналіз (Failure Mode and Effects Analysis) - технологію аналізу можливості виникнення та впливу дефектів на споживача; FMEA проводиться для розроблюваних продуктів і процесів з метою зниження ризику споживача від потенційних дефектів;

функціонально - Фізичний аналіз (ФФА) - технологія аналізу якості пропонованих проектувальником технічних рішень, принципів дії виробу і його елементів; ФФА проводиться для розроблюваних продуктів і процесів.

При впровадженні систем якості за стандартами ISO 9000 потрібно, щоб виробник впроваджував методи аналізу проектних рішень, причому такого аналізу повинні бути піддаватися як вхідні дані проекту, так і вихідні. Тому підприємства, створюють або розвиваючі системи якості, обов'язково застосовують або типові технології аналізу (ФСА, FMEA, ФФА), або використовують власні технології з аналогічними можливостями. Використання типових технологій переважно, оскільки результати зрозумілі не лише виробникові, а й споживача, і в повній мірі виконують функцію доказів якості.

Функціонально - вартісний аналіз (ФСА)

ФСА почав активно застосовуватися в промисловості починаючи з 60-х років, перш за все в США. Його використання дозволило знизити собівартість багатьох видів продукції без зниження її якості та оптимізувати витрати на її виготовлення. ФСА залишається і до цього дня одним з найпопулярніших видів аналізу виробів і процесів. ФСА є одним з методів функціонального аналізу технічних об'єктів і систем, до цієї ж групи методів відносяться ФФА і FMEA. Усі види функціонального аналізу грунтуються на понятті функції технічного об'єкта або системи - прояві властивостей матеріального об'єкта, що полягає в його дії (дії або протидії) щодо зміни стану інших матеріальних об'єктів. При проведенні ФСА визначають функції елементів технічного об'єкта або системи і проводять оцінку витрат на реалізацію цих функцій з тим, щоб ці витрати, по можливості, знизити. Проведення ФСА включає наступні основні етапи:

1-й етап: етап послідовного побудови моделей об'єкта ФСА (компонентної, структурної, функціональної); моделі будують або у формі графів, або в табличній (матричної) формі;

2-й етап: етап дослідження моделей і розробки пропозицій щодо вдосконалення об'єкта аналізу.

Ці ж етапи характерні і для інших методів функціонального аналізу - ФФА і FMEA.

Малюнок 1: Схема процесу ФСА

На рис.1 представлена загальна схема процесу ФСА. Потрібно відзначити, що ФСА - аналіз є потужним інструментом для створення техніки і технологій, не тільки забезпечує задоволення потреб споживача, але і скорочує витрати виробника.

FMEA-аналіз

FMEA - Аналіз в даний час є однією з стандартних технологій аналізу якості виробів і процесів, тому в процесі його розвитку вироблені типові форми представлення результатів аналізу та типові правила його проведення.

Цей вид функціонального аналізу використовується як в комбінації з ФСА або ФФА -- аналізом, так і самостійно. Він дозволяє знизити витрати і зменшити ризик виникнення дефектів. FMEA - аналіз, на відміну від ФСА, не аналізує прямо економічні показники, у тому числі витрати на недостатню якість, але він дозволяє виявити саме ті дефекти, які обумовлюють найбільший ризик споживача, визначити їх потенційні причини та виробити коректувальні заходи щодо їх виправлення ще до того, як ці дефекти виявляться і, таким чином, попередити витрати на їх виправлення.

Як правило, FMEA-аналіз проводиться не для існуючої, а для нової продукції або процесу. FMEA-аналіз конструкції розглядає ризики, які виникають у зовнішнього споживача, а FMEA-аналіз процесу - у внутрішнього споживача. FMEA - Аналіз процесів може проводитися для:

процесів виробництва продукції;

бізнес - Процесів (документообігу, фінансових процесів і т.д.);

процесу експлуатації виробу споживачем.

Останній вид аналізу процесу зручно проводити на стадії розробки концепції вироби перед проведенням FMEA-аналізу конструкції.

FMEA-аналіз процесу виробництва зазвичай проводиться у виробника відповідальними службами планування виробництва, забезпечення якості або виробництва з участю відповідних спеціалізованих відділів виробника і, при необхідності, споживача. Проведення FMEA процесу виробництва починається на стадії технічної підготовки виробництва і закінчується вчасно до монтажу виробничого обладнання. Метою FMEA-аналізу процесу виробництва є забезпечення виконання всіх вимог щодо якості запланованого процесу виробництва та збирання шляхом внесення змін до плану процесу для технологічних дій з підвищеним ризиком.

FMEA-аналіз бізнес-процесів зазвичай відбувається в тому підрозділі, який виконує цей бізнес - процес. У його проведенні, крім представників цього підрозділи, зазвичай беруть участь представники служби забезпечення якості, представники підрозділів, які є внутрішніми споживачами результатів бізнес-процесу і підрозділів, що беруть участь відповідно до матрицею відповідальності у виконанні стадій цього бізнес-процесу. Метою цього виду аналізу є забезпечення якості виконання спланованого бізнес-процесу. Виявлені в ході аналізу потенційні причини дефектів і нестійка. Вироблені коректувальні заходи повинні обов'язково передбачати впровадження статистичних методів регулювання, в першу чергу на тих операціях, для яких виявлено підвищений ризик.

FMEA-аналіз конструкції може проводитися як для розробляється конструкції, так і для існуючої. До робочої групи з проведення аналізу звичайно входять представники відділів розробки, планування виробництва, збуту, забезпечення якості, представники досвідченого вироб-ництва. Метою аналізу є виявлення потенційних дефектів виро-лия, що викликають найбільший ризик споживача та внесення змін у конструкцію виробу, які б дозволили знизити такий ризик. FMEA - аналіз процесу експлуатації зазвичай проводиться в тому ж складі, як і FMEA - аналіз конструкції. Метою проведення такого аналізу служить формування вимог до конструкції виробу, що забезпечують безпека і задоволеність споживача, тобто підготовка вихідних даних як для процесу розробки конструкції, так і для подальшого FMEA - аналізу конструкції.

Технологія проведення FMEA - аналізу.

FMEA - Аналіз включає два основних етапи:

етап побудови компонентної, структурною, функціональною і потокової моделей об'єкта аналізу; якщо FMEA-аналіз проводиться спільно з ФСА або ФФА - аналізом (на практиці зазвичай саме так і відбувається), використовуються раніше побудовані моделі;

етап дослідження моделей, при якому визначаються:

потенційні дефекти для кожного з елементів компонентної мо-діли об'єкта; такі дефекти зазвичай пов'язані або з відмовою функціонального елементу (його руйнуванням, поломкою і т.д.) або з неправильним виконанням елементом його корисних функцій (відмовою по точності, Продуктивність і т.д.) або з шкідливими функціями елемента; в якості першого кроку рекомендується повторна перевірка попереднього FMEA-аналізу або аналіз проблем, що виникли за час гарантійного терміну; необхідно також рас-сматрівать потенційні дефекти, які можуть виникнути при транспортуванні, зберіганні, а також при зміні зовнішніх умов (вологість, тиск, температура);

потенційні причини дефектів; для їх виявлення можуть бути вико-пользовал діаграми Ішикава, які будуються для кожної з функцій об'єкта, пов'язаних з появою дефектів;

потенційні наслідки дефектів для споживача; оскільки каж-кожний з розглянутих дефектів може викликати ланцюжок відмов в об'єкті, що при аналізі наслідків використовуються структурна і потокова моделі об'єк-єкта;

можливості контролю появи дефектів; визначається, чи може дефект бути виявленим до настання наслідків у результаті передбачених в об'єкті заходів з контролю, діагностиці, самодіагностикою та ін;

параметр тяжкості наслідків для споживача В; це - експертна оцінка, проставляється звичайно по 10-ти бальною шкалою; найвищий бал проставляється для випадків, коли наслідки дефекту тягнуть за собою юридичну відповідальність;

параметр частоти виникнення дефекту А; це - також експертна оцінка, проставляється по 10-ти бальною шкалою; найвищий бал проставляється, коли оцінка частоти виникнення становить 1/4 і вище;

параметр вірогідності не виявлення дефекту Е; як і попередні параметри, він є 10-ти бальною експертною оцінкою; найвищий бал проставляється для "прихованих" дефектів, які не можуть бути виявлені до настання наслідків;

параметр ризику споживача RPZ; він визначається як добуток В х А х Е; цей параметр показує, в яких відносинах один до одного в даний час знаходяться причини виникнення дефектів; дефекти з найбільшим коефіцієнтом пріоритету ризику (RPZ більше, або дорівнює 100 ... 120) підлягають усуненню в першу чергу.

Малюнок 2: Схема FMEA-аналізу

Результати аналізу заносяться в спеціальну таблицю (див. рис.2). Виявлені "вузькі місця ", - компоненти об'єкта, для яких RPZ буде більше 100 ... 120, -- піддаються змінам, тобто розробляються коректувальні заходи.

Рекомендується розглядати "напрямки впливу" коректує-вильно заходів в наступній послідовності:

Виключити причину виникнення дефекту. За допомогою зміни конструкції або процесу зменшити можливість виникнення дефекту (зменшується параметр А).

Перешкодити виникнення дефекту. За допомогою статистич-ського регулювання перешкодити виникнення дефекту (зменшується параметр А).

Знизити вплив дефекту. Знизити вплив прояви дефекту на за-казчіка або подальший процес з урахуванням зміни термінів і витрат (зменшується параметр В).

Полегшити і підвищити достовірність виявлення дефекту. Полегшити виявлення дефекту і подальший ремонт (зменшується параметр Е).

За ступеня впливу на підвищення якості процесу або вироби кор-ректіровочние заходи розташовуються в такий спосіб:

зміна структури об'єкта (конструкції, схеми і т.д.);

зміна процесу функціонування об'єкта (послідовності операцій і переходів, їх утримання та ін);

поліпшення системи якості.

Часто розроблені заходи заносяться в наступну графу таб-ліци FMEA-аналізу. Потім перераховується потенційний ризик RPZ після проведення коригувальних заходів. Якщо не вдалося її знизити до прийнятних прибудов (малого ризику RPZ <40 або середнього ризику rpz <100), розробляються додаткові коректувальні заходи і повторюються попередні кроки.

За результатами аналізу для розроблених коректувальних меропри-тий складається план їх впровадження. Визначається:

в який тимчасової послідовності слід впроваджувати ці заходи і скільки часу проведення кожного заходу потребують, через скільки часу після початку його проведення проявиться запланований ефект;

хто буде відповідати за проведення кожного з цих заходів і хто буде конкретним його виконавцем;

де (у якому структурному підрозділі організації) вони мають бути проведені;

з якого джерела буде здійснюватися фінансування проведення заходу (стаття бюджету підприємства, інші джерела).

В Нині FMEA-аналіз дуже широко застосовується в промисло-лінощів Японії, США, активно впроваджується в країнах ЄС. Його використання дозволяє різко скоротити "дитячі хвороби" при впровадженні розробок у виробництво.

Функціонально - фізичний аналіз

Цей вид функціонального аналізу був створений в 70-і роки в результаті робіт, паралельно проводилися в Німеччині (роботи професора Колера) і в СРСР (роботи школи професора Половинкина). Його метою є аналіз фізичних принципів дії, технічних і фізичних протиріч в технічних об'єктах (ТО) для того, щоб оцінити якість прийнятих технічних рішень і запропонувати нові технічні рішення. При цьому широко використовуються методи:

евристичних прийомів, тобто узагальнених правил зміни структури і властивостей ТО; в даний час створені банки даних як по міжгалузевим евристичним прийомів, так і за приватними, що застосовуються в окремих галузях; великий внесок у рішення цієї проблеми внесений радянською школою винахідництва Альтшуллера;

аналізу наслідків із загальних законів і приватних закономірностей розвитку ТО; ці закони стосовно до різних галузей промисловості встановлені роботами школи професора Половинкина та ін;

синтезу ланцюжків фізичних ефектів для отримання нових фізичних принципів дії ТО; в даний час існують програмні продукти, розроблені російськими дослідниками, що автоматизують цей процес.

Перший етап ФФА аналогічний першого етапу ФСА або FMEA-аналізу. Зазвичай ФФА проводиться в наступній послідовності:

формулюється проблема; для її формулювання можуть бути вико вироб-ником результати ФСА або FMEA-аналізу; опис проблеми повинно включати призначення ТО, умови його функціонування і технічні вимоги до ТО; формулювання проблеми має сприяти розкриттю творчих можливостей та розвиток фантазії для пошуку можливих рішень в широкій області, тому при описі проблеми необхідно уникати спеціальних термінів, які розкривають фізичний принцип дії та кон-структорско - технологічні рішення, використані в прототипі;

складається опис функцій призначення ТО; опис базується на аналізі запитів споживача і має містити чітку і коротку характеристику технічного об'єкта, за допомогою якого можна задовольнити виниклу потребу; для розуміння функцій призначення ТО необхідно дати короткий опис надсістеми, тобто системи, до якої входить проектований ТО; опи?? ание функцій ТО включає: дії, що виконуються ТО, об'єкт, на який спрямована дія, і умови роботи ТО для всіх стадій життєвого циклу ТО;

виробляється аналіз надсістеми ТО; до надсістеме відноситься і зовнішнє середовище, в якій функціонує і з якою взаємодіє розглянутий ТО; аналіз надсістеми проводиться за допомогою струкурной і потокової моделі ТО; при цьому доцільно скористатися евристичних засобів, наприклад, розглянути, чи можна виконати функцію розглянутого ТО шляхом внесення змін в суміжні об'єкти надсістеми; чи не можна будь-якому суміжному об'єкту надсістеми частково або повністю передати виконання деяких функцій розглянутого ТО; що заважає внесенню необхідних змін і чи не можна усунути заважають чинники;

складається список технічних вимог до ТО; цей список повинен базуватися на аналізі вимог споживачів; на цій стадії доцільно використовувати прийоми описаної нижче технології розгортання функцій якості;

будується функціональна модель ТО зазвичай у вигляді функціонально-логічної схеми;

аналізуються фізичні принципи дії для функцій ТО;

визначаються технічні і фізичні протиріччя для функцій ТО, такі протиріччя виникають між технічними параметрами ТО при спробі одночасно задовольнити кільком вимогам споживача;

визначаються прийоми вирішення протиріч та напрямки вдосконалення-шенствованія ТО; для того, щоб реалізувати сукупність споживчих властивостей об'єкта, відображених у його функціональної моделі, за допомогою мінімального числа елементів, модель перетворюється у функціонально-ідеальну; пошук варіантів технічних рішень часто роблять за допомогою морфологічних таблиць.

На останньому етапі ФФА рекомендується будувати графіки, еквівалентні схеми, математичні моделі ТО. Важливо, щоб модель була продуктивною, тобто дозволяла знайти нові можливі рішення. Вітається будь-яка ініціатива і творчість. До формування морфологічної таблиці доцільно приступити тоді, коли з'явиться кілька пропонованих рішень для різних функціональних елементів ТО.

Застосування ФФА дозволяє підвищити якість проектних рішень, створювати в короткі терміни високоефективні зразки техніки і технологій і таким чином забезпечувати конкурентну перевагу підприємства.

QFD (технологія розгортання функцій якості)

Проблема конкуренції з продукцією фірм Японії та США стає все більш гострою не тільки для європейських фірм, а й для російських. А вістрям цій конкурентній боротьби є:

підвищення ефективності виробництва, зокрема, зниження витрат на розробку якісної конкурентної продукції;

орієнтація всіх стадій виробничого процесу, починаючи від розробки, на задоволення споживачів;

підвищення ділової культури і поліпшення управління в усіх ланках виробництва.

Для того, щоб виконати ці вимоги, потрібно використовувати нову технологію розробки, планування та технічної підготовки виробництва виробів. Така технологія розроблялася в Японії починаючи з кінця 60-х років і зараз всі ширше використовується в різних країнах світу. Одним з основних інструментом цієї технології є метод QFD (Quality Function Deployment - розгортання функцій якості, РФК). Це - експертний метод, який використовує табличний метод подання даних, причому зі специфічною формою таблиць, які отримали назву "будиночків якості".

Основна ідея РФК. Основна ідея технології РФК полягає в поні-манії того, що між споживчими властивостями ( "фактичними показниками якості" за термінології К. Ішикава) і нормованими в стандартах, технічних умовах параметрами продукту ( "допоміжними показниками якості" за термінології К. Ішикава) існує велика різниця.

Допоміжні показники якості важливі для виробника, але не завжди істотні для споживача. Ідеальним випадком був би такий, коли виробник міг проконтролювати якість продукції безпосередньо за фактичними показниками, але це, як правило, неможливо, тому він користується допоміжними показниками.

Технологія РФК - це послідовність дій виробника з перетворення фактичних показників якості виробу в техні-етичні вимоги до продукції, процесів і обладнання.

Інструменти РФК. Основним інструментом технології РФК є таблиця спеціального виду, що одержала назву "будиночок якості". У цій таблиці зручно відображати зв'язок між фактичними показниками якості (споживчими властивостями) і допоміжними показниками (технічними вимогами). Один з варіантів таблиці наведено на рис.3.

Малюнок 3: Схема процесу РФК

Основні етапи технології РФК:

Розробка плану якості та проекту якості.

Розробка деталізованого проекту якості і підготовка виробництва.

Розробка техпроцесів.

Таким чином, така технологія роботи дозволяє враховувати вимоги споживача на всіх стадіях виробництва виробів, для всіх елементів якості підприємства і, таким чином, різко підвищити ступінь задоволеності споживача, знизити витрати на проектування і підготовку виробництва виробів.

Список літератури

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://www.cfin.ru/