Narzędzia zarządzania jakością
Do dobrego skutecznego zarządzania jakością, kadrze zarządzającej potrzebne są przede wszystkim informacje. Informacje muszą być rzetelne, aktualne i przede wszystkim prawdziwe. Zarządzanie przez jakość ma na celu udoskonalanie produktów i/lub usług - stwarzanie i ochrona ich jakości, tak aby zadowolić klienta. Jest to kompleksowa działalność a w jej realizacji pomagają różnego rodzaju narzędzia i metody.
Narzędzia jakości są wykorzystywane do zbierania, przetwarzania informacji, do nadzorowania procesu zarządzania przez jakość , do wykrywania błędów, wad i nieprawidłowości w przebiegach procesów, produktach lub usługach.
Pozwalają na wizualizację danych, monitorowanie i diagnozowanie procesów. Dzięki nim możemy sprawdzić efektywność podjętych działań.
Są one instrumentami, które pozwalają na monitorowanie działań (procesów) w całym cyklu życia wyrobu.
Podział narzędzi jakości
Narzędzia zarządzania jakością dzielimy na:
Diagram przebiegu procesu (schemat blokowy)
Karta kontrolna
Arkusz analityczny
Diagram Pareto (Lorenza)
Histogram
Punktowy diagram korelacji
Diagram pokrewieństwa (ang. affinity diagram)
Diagram relacji (ang. interrelationship diagram)
Diagram macierzowy ( ang. matrix diagram)
Macierz analizy danych (ang. matrix data analysis)
Diagram strzałkowy (ang. arrow diagram)
Drzewo decyzyjne (ang. tree diagram)
Wykres programowy procesu decyzji (ang. process decision programme chart)
Wizualizacja danych
Analiza pola sił
Metoda ABCD
Metoda ABC
Analiza oddziaływań
Burza mózgów
Tradycyjne narzędzia są nazywane wielką siódemką (ang. Magnificient seven). Są one najczęściej wykorzystywane i mają one podstawowe znaczenie. Narzędzia te mogą być stosowane samodzielnie ale często używa się ich jako składniki metod zarządzania jakością.
Narzędzia te opierają się na prostych aparatach matematycznych i na statystyce matematycznej. Dlatego też nazywane są narzędziami statystycznego sterowania procesami SPC (ang. Statistical Process Control). Narzędzia te wykorzystywane są głównie do indywidualnej pracy.
Do podstawowych narzędzi statystycznego sterowania procesami zalicza się:
Diagram przebiegu procesu (schemat blokowy)
Karta kontrolna
Arkusz analityczny
Diagram przyczynowo-skutkowy (Ishikawy, "rybia ość", schemat jodełkowy)
Diagram Pareto (Lorenza, analiza Pareto)
Histogram
Wykres zmiennych (punktowy diagram korelacji, wykres korelacji, analiza korelacji, diagram rozproszenia, diagram rozrzutu, ang. Scatter Diagram)
Wraz z rozwojem zarządzania jakością powstało 7 nowych narzędzi. Mają one na celu wspomaganie narzędzi podstawowych. Dzięki nim usprawniony jest przebieg informacji w przedsiębiorstwie oraz ich porządkowanie. W przedsiębiorstwach, do zarządzania jakością, są wykorzystywane we wczesnym stadium tworzenia jakości. Przeznaczone są do pracy grupowej.
Zalicza się do nich :
Diagram pokrewieństwa (ang. affinity diagram)
Diagram relacji (ang. interrelationship diagram)
Diagram macierzowy ( ang. matrix diagram)
Macierz analizy danych (ang. matrix data analysis)
Diagram strzałkowy (ang. arrow diagram)
Drzewo decyzyjne (ang. tree diagram)
Wykres programowy procesu decyzji (ang. process decision programme chart)
Dodatkowe narzędzia jakości
Wizualizacja danych
Analiza pola sił (ang. Force Field Analysis)
Metoda ABCD
Metoda ABC
Analiza oddziaływań
Burza mózgów
Kanban jest to opracowana w Japonii w latach 50 ubiegłego stulecia metoda zarządzania produkcją. Słowo Kanban pochodzi z języka japońskiego i oznacza kartkę papieru. W wolnym tłumaczeniu znaczy "widoczny opis". Metoda ta w prosty sposób pozwala na wizualizację przepływu materiałów w przedsiębiorstwie. Kanban ma za zadanie sterowanie zapasami. System ten pozwala na prawie całkowitą eliminację magazynów. Magazynowanie przedprodukcyjne, poprodukcyjne jak i międzyoperacyjne jest znikome, gdyż wszelkie materiały od dostawców są dostarczane „dokładnie na czas” i to samo dzieje się jeśli chodzi o wysyłkę wyrobu gotowego.
Cele systemu Kanban można przedstawić za pomocą hasła "7 x żadnych":
- żadnych braków,
- żadnych opóźnień,
- żadnych zapasów,
- żadnych kolejek - gdziekolwiek i po cokolwiek,
- żadnych bezczynności,
- żadnych zbędnych operacji technologicznych i kontrolnych,
- żadnych przemieszczeń.
Podstawowym elementem systemu są karty Kanban. Karta Kanban pełni rolę zlecenia produkcyjnego i dokumentu opisującego zawartość pojemników. Jej głównym zadaniem jest przekazywanie informacji o potrzebie przepływu materiału podczas produkcji.
W systemie Kanban zlecenie produkcyjne trafia na sam koniec linii produkcyjnej (rys. 1. punkt O2). Tam właśnie zostaje podjęte zadanie produkcyjne. Pracownik na końcu linii potrzebuje półproduktu wytwarzanego na poprzednim stanowisku. Półprodukty pobierane są w pojemniku ze stanowiska poprzedzającego lub z bufora – magazyny półproduktu (rys. 1. punkt MP). W momencie ich pobrania karta Kanban powinna być oczepiana i przekazana na stanowisko z którego pobrano półprodukt (rys. 1. punkt MP). Jest to sygnałem do rozpoczęcia produkcji półproduktu. Pracownik na stanowisku O1 zawiesza kartę Kanban na pusty pojemnik i rozpoczyna produkcję. Często karty Kanban są odczepiane i przekazywane na stanowisko poprzedzające dopiero po wyczerpaniu się półproduktu w pojemniku. Przepływ zlecenia jest w tym wypadku nieco opóźniony, ale postępowanie takie jest konieczne ze względu na identyfikację półproduktu.
Rys. 1. Przepływ produktu i kart systemu Kanban (zmodyfikowany rysunek pana Zbigniewa Lisowskiego
pochodzący ze strony www.eurologistics.pl)
Karta Kanban krąży między magazynem wyrobów gotowych, stanowiskami roboczymi i buforami, stanowiąc zlecenie produkcyjne i oznakowanie pojemników. Pozwala to na rezygnację w dużym stopniu z centralnego generowania zleceń na każde ze stanowisk produkcyjnych. Płynność produkcji i przepływu materiałów zapewniony jest przez system Kanban. Produkcja na każdym etapie uruchamiana jest, gdy zachodzi taka potrzeba. Kanban można uznać za system samosterujący.
Systemy Kanban we współczesnych przedsiębiorstwach, to systemy zinformatyzowane. Daje to systemowi dodatkowe możliwości związane w dużej mierze z kwestiami jakościowymi. Możliwa jest pełna identyfikacja i identyfikowalność produktu, gromadzenia danych (np. zapisów jakościowych) na ogromną skalę, dokładne odtworzenie przebiegu procesu produkcji na każdym stanowisku, utrzymanie pełnej zgodności z FIFO (ang. First In First Out - np. materiał który jako pierwszy przybył do magazynu, jako pierwszy go opuszcza), etc.. Wszelkie materiały w zarejestrowane są w w systemie informatycznym, a karty Kanban oprócz tradycyjnych informacji zawierają np. kod kreskowy (rys. 2), po którego sczytaniu uzyskujemy wszelkie wiadomości o danej partii półproduktu/produktu. Integracja systemu Kanban z systemem informatycznym znacznie przyspiesza przepływ informacji.
System Kanban doskonale uzupełnia informatyczne systemem zarządzania produkcją typu MRP II pozwalając na skuteczne sterowanie produkcją z uwzględnieniem wielu aspektów.
Kanban stanowi integralną część działania w przedsiębiorstwach działających zgodnie z koncepcją Lean Manufacturing lub Just In Time (JIT).
Metoda 5S
Geneza 5S
System 5S (metoda 5S, praktyki 5S, 5xS) to efekt wielu lat praktyk i doświadczeń wiodących japońskich firm.
Nazwa 5S pochodzi od pierwszych liter japońskich wyrazów Seiri, Seiton, Seiso, Seiketsu i Shitsuke (odpowiedniki angielskie to: Sort, Systematize, Sweep, Sanitize, Selfdiscipline - istnieją również inne wersje przekładu).
Cele 5S
Celem 5S jest zaprowadzenie i utrzymanie porządku i dyscypliny w miejscu (na stanowisku) pracy. Praktyki 5S są jednym z fundamentów tworzenia środowiska pracy sprzyjającego działaniom projakościowym, harmonijnej pracy i ciągłemu doskonaleniu stosunków ludzkich, co przekłada się na efektywność organizacji.
Jak działa 5S
Jest pięć filarów na których opiera się praktyka 5S.
1. Seiri - Selekcja - polega na oddzieleniu wszelkich narzędzi, instrukcji, materiałów zbędnych na stanowisku pracy od tych niezbędnych oraz na usunięciu (przeniesieniu, wyrzuceniu) tych zbędnych.
2. Seiton - Systematyka - polega na oznakowaniu części i narzędzi oraz wyznaczenie dla nich miejsca, w którym mają być dostępne. Każdej części, narzędziu, instrukcji określone zostaje miejsce, w którym ma się znajdować. Przedmioty wykorzystywane najczęściej powinny znajdować się w zasięgu ręki pracownika, powinny być łatwiej dostępne.
3. Seiso - Sprzątanie - oznacza sprzątanie, układanie, usuwanie brudu, odpadów produkcyjnych, czyszczenie, także odnowienie miejsca pracy i jego otoczenia.
4. Seiketsu - Schludność (także Standaryzacja) - to ciągłe utrzymanie porządku, czystości i schludności na stanowisku pracy i w jego otoczeniu. W praktyce jest to codzienne wykonywanie Seiri, Seito oraz Seiso.
5. Shitsuke - Samodyscyplina - wyrobienie w sobie nawyku przestrzegania powyższych zasad. Stosowanie się do nich i dbanie o to, by stosowali się do nich współpracownicy.
Trzy pierwsze "S" określają nam w jaki sposób zaprowadzić porządek na stanowisku. Określają system jakim będziemy się posługiwać. Dwa ostatni "S" podpowiadają jak ten system utrzymać i doskonalić.
Oto jak wygląda 5S w praktyce:
Wdrażanie 5S
Wdrożenie praktyk 5S w organizacji nie wymaga dużych nakładów. Jest to system prosty, łatwo zrozumiały, a co za tym idzie dość łatwo akceptowany przez pracowników. Wprowadzony porządek w krótkim czasie potrafi dać wymierne korzyści. Praca na stanowiskach staje się mniej męcząca dla pracownika i bardziej efektywna.
Poka-Yoke (ang. mistake proofing, error proofing) jest metodą zapobiegania wadom pochodzącym z błędów i pomyłe popełnionych przez brak koncentracji (nieuwagę).
Prowadzisz samochód, gotujesz zupę, wbijasz gwóźdź... czy zawsze skupiasz się na tej czynności? Czy masz pewność, że Twoja koncentracja jest 100%? Czy na pewno nie popełnisz błędu?
Myślę, że nie możesz mieć pewności.
Pewności mieć nie może również pracownik na linii produkcyjnej, ani jego zwierzchnicy. Błąd leży w ludzkiej naturze.
W firmie produkcyjnej (i nie tylko) są sytuacje, gdzie na błędy pozwolić sobie nie można. Na etapie produkcyjnym można jednak zapobiec powstaniu wad. Pomaga w tym zastosowanie urządzeń Poka-Yoke, które nie dopuszczają do powstania błędu lub pozwalają szybko go wykryć (jeszcze przed powstaniem wady).
Za twórcę Poka-Yoke uważa się japońskiego inżyniera z fabryki Toyota Shigeo Shingo. Inżynier Shingao kierował się starą i dobrze znaną prawdą, iż „błąd jest rzeczą ludzką”. Nie możliwe jest „zmuszenie” operatora na stanowisku do 100% koncentracji. Będzie on więc popełniał błędy.
Shigeo Shingo zaproponował, by zamiast zmuszać pracownika do koncentracji zastosować na jego stanowisku pracy urządzenia, które tą koncentrację „wymuszą” lub ułatwią pracownikowi uważanie.
Pierwsze urządzenie Poka-Yoke Shingo stworzył w 1961 roku. Zastosowano je w fabryce Yamada Electric, przy montażu włącznika elektrycznego.
Podczas montażu tych włączników operatorzy popełniali często jeden błąd. Zapominali o zamontowaniu sprężyn pod guzikiem. Shigeo Shingo zaproponował proste urządzenie Poka-Yoke. Był to podajnik, który „dozował” guziki i sprężyny dla każdego wyłącznika. W ten sposób operator otrzymywał dla jednego produktu komplet elementów i wiedział od razu czy zużył wszystkie, czy też popełnił jakiś błąd.
Przedsiębiorstwa produkcyjne dążą do ograniczenie powstałych w procesie produkcyjnym wad. Istotne jest też, aby powstałe produkty wadliwe nie dotarły do klienta. By ewentualne wady zostały wykryte na etapie produkcji.
Powyższe założenia są niemożliwe do spełnienia przy zastosowaniu kontroli wyrywkowej. Kontrola 100% wydaje się natomiast zbyt droga. Czy na pewno?
Shigeo Shingo postawił sobie za cel stworzenie metody zapewniającej efekt ZERO DEFEKTÓW. Taki efekt może zapewnić jedynie 100% inspekcja. Shingo postawił dla takiej kontroli dodatkowe warunki:
autonomiczność – prowadzić ją powinna osoba wykonująca operację,
100% - efekt ZERA DEFEKTÓW może zapewnić tylko sprawdzenie każdego z wyrobów,
niskie koszty – opearator prowadzi „kontrolę” wyrobu podczas wykonywania operacji. „Kontrola” jest częścią składową operacji i nie zabiera operatorowi dodatkowego czasu.
Shingeo Shingo dzieli urządzenia Poka-Yoke ze względu na ich funkcje i stosowane
metody1:
1. Funkcje regulacyjne („regulatory functions”)
1.1. Metody kontroli / sterowania („control methods”)
1.2. Metody ostrzegania („warning methods”)
2. Funkcje ustawiające („setting functions”)
2.1. Metody kontaktu („contact methods”)
2.2. Metody ustalonej wartości („fixe value methods”)
2.3. Metody koniecznego kroku („motion step methods”)
Ad.1.1 – Metody kontroli / sterowania
Metoda kontroli / sterowania polega na zatrzymaniu maszyny / procesu w przypadku
wystąpienia wady. Wadliwy element należy następnie poprawić (lub usunąć) i
ponownie uruchomić maszynę. Najczęściej spotykamy taki system gdy maszyna
która wykonuje jakąś operacje ma wbudowane funkcje kontrolne i zatrzymuje się
jeżeli stwierdzi wadę w wyrobie / procesie.
Taki system jest efektywny z punktu widzenia eliminacji wad, ale czasem
zatrzymywanie procesu może mieć negatywny wpływ na wydajność (bo ponowne
uruchomienie maszyny jest czasochłonne itp.)
Wtedy należy rozważyć inne rozwiązania, aby nie zatrzymywać maszyny.
Przykładowo można oznaczać wadliwy wyrób bez dłuższego zatrzymania maszyny i
następnie ten wyrób usunąć / poprawić przed kolejnym etapem procesu.
Ad.1.2 – Metody ostrzegania
Ta metoda polega na ostrzeganiu operatora, że wystąpiła wada za pomocą alarmu
dźwiękowego, świetlnego itp. Wadą tej metody jest to, że jeżeli operator nie będzie
reagował na alarm to wady będą nadal powstawały.
Tą metodę należy stosować wtedy gdy nie możemy użyć pozostałych rozwiązań.
Proszę także zwrócić uwagę, iż ważne jest w jaki sposób ostrzegamy operatora.
Proszę się zastanowić nad rodzajami alarmów, kolorów alarmu (najlepiej stosować
kolor czerwony lub podobne). Czasami okazuje się, że operatorzy mogą nie
reagować na „alarm” jeżeli zastosuje się kolory lub dźwięk, które nie wyróżniają się
od otoczenia.
Przykładowo pulsujące czerwone światło zwraca uwagę bardziej niż stale świecące
światło koloru żółtego. Dodając do tego sygnał akustyczny można dodatkowo
zwiększyć prawdopodobieństwo, że operator zareaguje szybko.
Ad.2.1 – Metody kontaktu
Ta metoda polega na wykrywaniu określonych nieprawidłowości (zmian kształtu,
koloru, wagi, temperatury itp.). Detekcja jest realizowana przez czujnik lub inny
mechaniczny element urządzenia Poka-Yoke.
Przykładowo może to być odpowiednio zaprojektowane oprzyrządowanie, w którym
są zamontowane elementy mechaniczne (wypustki, bolce, itp.) uniemożliwiające
niepoprawne założenie elementu.
Mogą być także wykorzystane różnego rodzaju czujniki (wyłączniki krańcowe,
czujniki zbliżeniowe, fotokomórki, detektory metalu, koloru itp.), które uniemożliwiają
wykonanie przez operatora błędnych działań.
Ad.2.2 – Metody ustalonej wartości
Ta metoda polega na wykrywaniu błędów przez sprawdzenie ilości ruchów i/lub
elementów w operacjach gdzie jest wymagane aby wykonać odpowiednią ilość
ruchów lub użycia określonej ilości elementów.
W tym celu stosuje się różnego rodzaju liczniki wykonanych ruchów (np. ilości
wywierconych otworów) lub przekazuje się do danej operacji określoną (wyliczoną)
liczbę elementów (np. ilość śrub do wkręcenia do wyrobu)
Ad.2.3 – Metody koniecznego kroku
Ta metoda polega na wykrywaniu nieprawidłowości w przypadku gdy dany ruch ma
być wykonany w określonym czasie lub określonej kolejności względem kolejnych
operacji.
Przykładowo załóżmy, że wymagane jest aby operator pobrał element z pojemnika w
określonym czasie (lub w określonej sekwencji) i zamontował go w wyrobie zanim
wyrób opuści jego stanowisko pracy (na linii montażowej o wspólnym transporcie). W
takim przypadku można wstawić czujnik pobrania elementu (fotokomórka, licznik,
waga itp.) i jeżeli element nie zostanie pobrany od momentu wjazdu wyrobu na
stanowisko aż do jego wyjazdu (w określonym czasie) to włącza się alarm i
zatrzymuje transport.
Aby przejść od teorii do praktyki poniżej prezentuję proste konstrukcje Poka-Yoke, które każdy z nas spotyka w życiu codziennym.
Just In Time (JIT), to metoda produkcyjna, pozwalająca na zsynchronizowanie zaopatrzenia z produkcją. Just In Time możemy przetłumaczyć na język polski jako "dokładnie na czas". Oznacza to dostarczenia "dokładnie na czas" i bezpośrednio na linie produkcyjną surowców i półfabrykatów, co pozwala na unikniecie ich magazynowania. Metoda ta wywodzi się z wprowadzonej w latach 50. ubiegłego stulecia w Japonii metody Kanban, która ma obecnie szerokie zastosowanie w systemach Just In Time.
Głównym założeniem JIT jest minimalizacja zapasów. Wszelkie surowce, półwyroby są dostarczane dopiero w momencie, kiedy jest na nie zapotrzebowanie. Sygnałem do uruchomienia produkcji jest pojawienie się popytu na dany produkt. Pozwala to na uniknięcie długotrwałego magazynowania surowców, półproduktów oraz wyrobu gotowego. To z kolei wiąże się z obniżeniem kosztów działalności przedsiębiorstwa, które nie musi utrzymywać dużych powierzchni magazynowych.
Dostawcy systemu JIT znajdować się powinni w małych odległościach od zakładu odbiorcy, co pozwala na szybką dostawę potrzebnych aktualnie surowców i półproduktów w małych partiach, które zaspokajają bieżące potrzeby. Dostawy przygotowane powinny być tak, by w chwili dostarczenia były gotowe do użycia i by można było rozładować je bezpośrednio na linię produkcyjną. Aby spełnić wymagania odnośnie dostaw, dostawcy powinni być włączeni w proces projektowania procesu i produktu.
W przedsiębiorstwach pracujących według Just In Time poprawia się organizacja i wydajność pracy. Osiąga się to dzięki pogrupowaniu stanowisk według podobnych procesów oraz znacznemu ograniczeniu transportu międzystanowiskowego. Pracownicy produkcyjni przeszkoleni są do pracy na wielu stanowiskach. Ta uniwersalność pozwala na zastępowanie się pracowników, gdy zachodzi taka potrzeba. Dzięki tym usprawnieniom proces produkcyjny staje się płynny i elastyczny, a fabryki są mniejsze i wydajniejsze.
Utrzymanie systemu JIT wymaga przekazania większych kompetencji pracownikom produkcyjnym. To oni maja największy kontakt z surowcami oraz półproduktami i to właśnie im najłatwiej odkryć błędy jakościowe. Ze względu na to, iż na linię produkcyjną trafia ściśle wyliczona ilość materiału, istotne jest by wszelkie niezgodności były szybko eliminowane. Produkcja JIT nastawiona jest na osiągnięcie poziomu "zero defektów". W związku z tym każdy robotnik ma prawo zatrzymać linię produkcyjną w celu wyeliminowania zauważonych problemów.
Współczesne systemy JIT są wysoko zinformatyzowane. Wchodzą w skład informatycznych systemów zarządzania produkcją MRP II.
Metoda Just In Time jest ściśle związana z systemami Kanban, filozofią Kaizen, metodami Poka - Yoke (eliminacja defektów z powodu pomyłek) i SMED (redukcja czasu przezbrojeń).