Metody zarządzania jakością

Metody projektowania: QFD, FMEA, DOE.

1. QFD - z ang. Quality Funcion Deployment - Rozwinięcie Funkcji Jakości

QFD to metoda polegająca na przełożeniu wymagań klienta na techniczną specyfikację wyrobu (charakterystykę, bądź atrybuty) czyli ustaleniu czynników warunkujących dopasowanie wyrobu do potrzeb klienta.

Główną cechą QFD jest skupienie na potrzebach wyrażanych przez rynek poprzez ustalenie aktualnych wartości postrzeganych przez klienta (określanych mianem „głosu klienta”).QFD jest efektywnym programem pracy multidyscyplinarnych zespołów wykorzystujących matrycę zwaną „Domem Jakości” umożliwiającą usystematyzowanie informacji i doświadczeń klienta w celu podjęcia decyzji związanych z produkcją wyrobu. Przykładowy „Dom Jakości” przedstawia rysunek 1.

Dom jakości służy przełożeniu zbioru wymagań klienta, potrzeb rynku na odpowiednią liczbę uszeregowanych czynników technicznych, które pozwolą na zaprojektowanie nowego wyrobu. W literaturze można spotkać wiele odmiennych form matrycy i ich możliwości interpretacji danych. Jednak przyjmuje się, że „Dom Jakości” składa się z sześciu podstawowych komponentów (rysunek 2):

1. Wymagania klienta (jak) - zestrukturyzowana lista wymagań klienta uzyskanych w drodze badań marketingowych.

2. Wymagania techniczne (co) - zestrukturyzowany zbiór powiązanych i mierzalnych charakterystyk produktu.

3. Matryca planowa - ilustruje odczucia klienta obserwowane w trakcie badań. Zawiera relatywne wartości - wagi poszczególnych wymagań klienta, oraz ocenę analizowanego przedsiębiorstwa i jego konkurencji w odniesieniu do potrzeb klienta.

4. Matryca współzależności - ilustruje związek dostrzegany przez analityków pomiędzy wymaganiami technicznymi, a tymi stawianymi przez klienta. Przyjmuje się tu pewną skalę pomiaru opisywaną symbolami lub figurami. Wypełnienie tej części „Domu jakości” wymaga znacznego zaangażowania ze strony analityków i jest czasochłonne. W celu zredukowania liczby danych do analizy należy skoncentrować się na kluczowych relacjach i zminimalizować liczbę pożądanych własności technicznych.

5. Matryca korelacji technicznych (dach) - wykorzystuje się w celu zdefiniowania miejsca wzajemnych powiązań poszczególnych własności technicznych (zarówno in plus jak in minus) projektowanego wyrobu. Matryca ta może dostarczyć możliwości innowacyjnych.

6. Techniczne priorytety, wzorce i cele - wykorzystywane do: określenia priorytetów dla poszczególnych wymagań technicznych wyznaczonych w matrycy, pomiaru technicznej zgodności porównywanych produktów i stopnia trudności dla rozwoju każdego z nich. Finalnymi danymi otrzymywanymi w analizie matrycy jest zbiór docelowych wartości technicznych jaki mają zostać osiągnięte przez projekt (zgodny z wymaganiami klienta).

Zastosowanie metody QFD może przynieść następujące korzyści:

• 33% redukcja czasu wdrożenia produktu na rynek,

• 50% redukcja zmian w projekcie produktu,

• 50% zmniejszenie kosztów projektowania i wytwarzania,

• wzrost jakości,

• wzrost satysfakcji klienta.

• 200% wzrost produktywności

2. FMEA

Metodę FMEA (Failure Mode and Effect Analysis) - znana też pod innymi nazwami: FMECA (Failure Mode and Criticality Analysis)  i AMDEC (Analys des Modes de Defaillace et Leurs Effets) - zaczęto stosować w latach 60 w USA przy wyrobach dla astronautyki. Metodą tą weryfikowano projekty różnych elementów statków kosmicznych, by zapewnić bezpieczeństwo uczestnikom wyprawy. Sukces tej metody w NASA, spowodował, że znalazła ona zastosowanie w przemyśle lotniczym i jądrowym. W latach siedemdziesiątych i osiemdziesiątych metoda ta zadomowiła się w Europie i znalazła nowe zastosowania w przemyśle chemicznym , elektronicznym, a także samochodowym gdzie zaobserwowano największą dynamikę zastosowania tej metody. W latach dziewięćdziesiątych została zaadaptowana w ramach normy ISO 9000, a w szczególności w QS 9000 przeznaczonej dla przemysłu samochodowego.

Metoda polega na analitycznym ustalaniu związków przyczynowo-skutkowych powstawania potencjalnych wad produktu oraz uwzględnieniu w analizie czynnika krytyczności (ryzyka). Jej celem jest konsekwentne i systematyczne identyfikowanie potencjalnych wad produktu/procesu, a następnie ich eliminowanie lub minimalizowanie ryzyka z nimi związanego.
Dzięki metodzie FMEA możemy ciągle doskonalić nasz produkt/proces poprzez poddawanie go kolejnym analizą i na podstawie uzyskanych wyników wprowadzać nowe poprawki i rozwiązania, skutecznie eliminujące źródła wad oraz dostarczające nam nowe pomysły ulepszające właściwości wyrobu. Można ją wykorzystywać do procesów bardzo złożonych zarówno w produkcji masowej jak i jednostkowej.

Analizę możemy przeprowadzić dla całego wyrobu, pojedynczego podzespołu lub elementu konstrukcyjnego wyrobu, a także dla całego procesu technologicznego lub jego dowolnej operacji
Wyróżniamy dwa rodzaje analizy FMEA: produktu i procesu.

FMEA produktu która jest ukierunkowana głównie na optymalizację niezawodności produktu. W wyniku jej przeprowadzenia uzyskujemy informacje o silnych i słabych punktach wyrobu. Oprócz działań prewencyjnych pozwala na określenie działań, które powinny być podjęte gdy produkt opuści nasze przedsiębiorstwo np. w czasie transportu czy też w serwisie.

FMEA produktu można stosować w różnych fazach powstania produktu:
§    koncepcji produktu
§    przed wdrożeniem do produkcji
§    w czasie wdrażania produktu na skalę przemysłową
§    produkcji
§    eksploatacji.

Analiza może dotyczyć całego produktu lub jego zespołów czy też podzespołów a wyjątkowych sytuacjach jego części. Analiza dotycząca całego produktu jest zajęciem bardzo pracochłonnym, szczególnie gdy poszczególne przyczyny wad  różnych części produktu są współzależne. Jest to powód dla którego jest ona najczęściej ograniczona do zespołów i podzespołów danego produktu.

Wady produktu  należy szczególnie doszukiwać się  w obszarach które mogą dotyczyć:
§    funkcji które wyrób ma realizować,
§    niezawodności wyrobu w czasie eksploatacji,
§    łatwości obsługi przez użytkownika,
§    łatwości naprawy w przypadku uszkodzenia,
§    technologii konstrukcji

Przeprowadzenie FMEA produktu jest szczególnie zalecane w sytuacjach wprowadzania nowych produktów, części, materiałów, technologii, podczas gdy występuje duże zagrożenie dla człowieka lub otoczenia w przypadku awarii wyrobu (brak wad) oraz w przypadku kiedy nasz produkt podlega eksploatacji w szczególnie trudnych warunkach.

FMEA - procesu - jest prowadzona w celu rozpoznania czynników, które mogą prowadzić do ewentualnych zakłóceń procesów wytwarzania. Czynniki te mogą być związane z:
§    metodami obróbki
§    parametrami obróbki
§    środkami pomiarowo kontrolnymi
§    maszynami i urządzeniami

FMEA procesu stosowana jest w początkowej fazie projektowania procesów technologicznych, przed uruchomieniem produkcji seryjnej (planowanie produkcji) oraz w produkcji seryjnej w celu doskonalenia procesów, które są niestabilne lub nie zapewniają uzyskania  wymaganej wydajności.

Przeprowadzenie analizy FMEA przebiega w dwóch zasadniczych etapach. Pierwszy z nich odnosi się do wstępnego przygotowania badania, natomiast drugi polega na przeprowadzeniu właściwej analizy.

Etap I. Przygotowanie badania.

Etap przygotowania badania obejmuje:
§    Definicje celu analizy
§    Powołanie grupy roboczej
§    Zakres i termin badań
§    Dekompozycje funkcjonalną
§    Zbieranie danych

Etap II . Właściwa analiza.

Właściwa analiza obejmuje następujące etapy:
§    analiza jakościowa wad
§    analiza ilościowa wad (szacowanie czynników ryzyka)
§    opracowanie planu działań zaradczych
§    nadzór nad działaniami zaradczymi

3.DOE

      Rzeczywistą redukcję zmienności parametrów (jak również procesów produkcyjnych) można osiągnąć przez użycie nowoczesnych metod i technik zapewnienia jakości, takich jak Planowanie Eksperymentu (DOE - z ang. Design of Experiment). Metoda ta, poprzez likwidację przyczyn zewnętrznych, pozwala znaleźć takie ustawienia kontrolowanych parametrów procesu, by uczynić ten proces jak najmniej zmiennym.

      Jakość danego wyrobu określają takie cechy jak: wielkości wyjściowe (których wartości są obserwowane i mierzone), natomiast system produkcyjny i sam produkt określają pewne parametry - tzw. wielkości wejściowe, konstruujące jakość (które pozostają pod kontrolą badacza). Oprócz kontrolowanych wejść, na obiekt działają czynniki pozostające albo poza kontrolą badacza, albo są dla niego nieznane (tzw. zakłócenia). Celem eksperymentu jest określenie przybliżonego związku wielkości wejściowych z wyjściowymi, a także wyeliminowanie czynników nieistotnych, których uwzględnianie w programie badań bezużytecznie podnosiłoby koszty i przedłużało czas niezbędny na ich przeprowadzenie oraz znalezienie wartości wielkości wejściowych, które zrealizują pożądany stan wyjść obiektu.

     DOE wykorzystuje się do przeprowadzania testów oraz do optymalizacji działań procesu, wyrobu lub usługi. Dzięki tej metodzie możliwe jest planowanie i kontrolowanie wartości zmiennych użytych w projektowanym eksperymencie. Dzięki DOE w metodyce Six Sigma ocenić można, poprzez przeprowadzanie testów, jaką optymalną strategię należy przyjąć przy wprowadzaniu strategii przełomu. Działania jakie należy podjąć chcąc

|wprowadzić tę metodę do przedsiębiorstwa są następujące:

 dokonanie identyfikacji elementów, które poddane będą ocenie,

 zdefiniowanie poziomów czynników poddawanych testom,

 stworzenie zasięgu kombinacji eksperymentalnych,

 przeprowadzenie doświadczeń w danym środowisku - należy tu zwrócić uwagę na inne czynniki, których nie uwzględniono, a które mogą mieć wpływ na końcowy efekt,

 ocena wyników i sporządzenie wniosków z przeprowadzonych badań.

Paweł Wojciechowski

---