Geneza Six Sigma
Six Sigma (Sześć Sigma) jest to jedna z najnowszych koncepcji zarządzania jakością. Wywodzi się z USA, gdzie pod koniec lat 80. ubiegłego stulecia wprowadzono ją w zakładach Motorola.
Definicja Six Sigma
W zakładach Motorola powstała definicja Six Sigma, według której:
„Six Sigma to filozofia biznesu kierująca działaniami przez wyraźne określenie wartości organizacji w ramach jej systemu kompensacji oraz strategii biznesu nastawionej na cięcie kosztów i podnoszenie satysfakcji klienta.”
Czym jest Six Sigma?
„Sigma” to wyrażenie zaczerpnięte ze statystyki. Oznacza ono odchylenie standardowe dowolnej zmiennej losowej wokół wartości średniej. Six Sigma oznacza więc sześciokrotną odległość odchylenia standardowego. Odchylenie standardowe jest dla nas informacją o ilość jednostek niezgodnych w warunkach, gdy proces jest wycentrowany, a dana cecha to cech o rozkładzie normalnym. Aby nie zagłębiać się w zawiłości statystyki, najprościej będzie stwierdzić, że im większa jest „sigma”, tym lepiej (mniejsza jest ilość błędów). Błędy te podawane są za pomocą liczby DPMO (ang. defects per milion opportunities – defekty na milion możliwości). Dla przykładu:
3σ oznacza 66810 DPMO (poziom osiągany przez zakłady w latach 20. XX w.)
4σ oznacza 6210 DPMO
6σ oznacza 3,4 DPMO (cel programu Six Sigma).
Six Sigma jest nierozerwalnie związana z zasadami TQM. Dzięki swojemu dynamicznemu charakterowi stała się jednak instrumentem skuteczniejszym w dążeniu do doskonałości. Six Sigma wykształciła lub usystematyzowała wiele narzędzi statystycznych i biznesowych, które pozwalają na skuteczne jej wykorzystanie przy redukcji kosztów, defektów i czasów cyklów produkcyjnych, zwiększaniu udziału w rynku, utrzymaniu klientów, rozwoju produktu. Program 6Sigma stosuje się na każdym etapie procesu produkcyjnego i administracyjnego.
Zasady Six Sigma
Six Sigma opiera się na sześciu podstawowych zasadach:
koncentracja na kliencie,
oparcie na faktach i danych,
procesowe podejście do zarządzania i usprawnień (w całym obszarze organizacji),
zarządzanie proaktywne – dynamiczny styl zarządzania, w którym kadra stawia sobie ambitne cele, ocenia ich postępy i kieruje się jasnymi priorytetami. Styl ten opiera się na inicjatywie, kreatywności, i efektywności,
współpraca pozbawiona barier – stworzenie warunków, w których pracownicy dobrze rozumieją swoją rolę w przedsiębiorstwie, rolę współpracowników oraz wszelkie funkcjonalne powiązania,
ukierunkowanie na perfekcję i tolerancja dla błędów – działania ukierunkowane na perfekcję i osiągnięcie poziomu sześć sigma wiąże się ze zmianą stylu zarządzania, metod produkcji, technologii. Wprowadzanie zmian i udoskonaleń jest często hamowane przez strach przed popełnieniem błędów. Organizacja musi osiągnąć równowagę w łączeni dążenia do doskonałości i tolerowania błędów.
Cele Six Sigma
Cele jakie stawia się przed Six Sigma to:
eliminacja zmienności – zmienność traktowana jest podstawowy powód problemów jakościowych, małej wydajności i wysokich kosztów. Należy ją eliminować w każdym procesie zachodzącym w organizacji,
satysfakcja klienta,
skrócenie czasy cyklu produkcyjnego,
redukcja kosztów związanych z poprawą błędów, naprawami, złomowaniem,
poprawa pozycji rynkowej organizacji.
Realizacja tych celów odbywa się w sposób ciągły (ciągłe doskonalenie, patrz też Kaizen), w oparciu o pracę zespołową nad projektami. Projekt to podstawowy element procesu osiągania celu, który składa się z:
definiowanie – selekcja projektów,
pomiar – określenie obszarów przeznaczonych do doskonalenia, zebranie danych odnośnie obszaru,
analiza – ocena zebranych danych z użyciem narzędzi statystycznych, opis i charakterystyka zdolności procesu, znalezienie zmiennych krytycznych powodujących defekty,
doskonalenie – ingerencja w proces w celu obniżenia ilości defektów, redukcja odchyleń, zmiana zakresów tolerancji,
kontrola – monitorowanie i nadzorowanie osiągniętych wyników w celu utrzymania poziomu jakości i niedopuszczenia do ponownego wystąpienia problemu.
Kto stosuje Six Sigma?
Six Sigma jest bardzo rozpowszechniona w Stanach Zjednoczonych. Stosują ją m.in. Motorola, General Electric, Microsoft. W Europie metoda ta również znajduje uznanie. Stosują ją np. ABB, czy Philips.
Najlepszą rekomendacją dla Six Sigma niech będą słowa, które wypowiedział prezes GE Jack Welch
„Six Sigma to najważniejsza z kiedykolwiek podjętych przez GE inicjatyw”.
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.
Seiri – Selekcja – polega na oddzieleniu wszelkich narzędzi, instrukcji, materiałów zbędnych na stanowisku pracy od tych niezbędnych oraz na usunięciu (przeniesieniu, wyrzuceniu) tych zbędnych.
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.
Seiso – Sprzątanie – oznacza sprzątanie, układanie, usuwanie brudu, odpadów produkcyjnych, czyszczenie, także odnowienie miejsca pracy i jego otoczenia.
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.
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.
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.
Geneza KAIZEN
Kaizen jest wywodzącą się z Japonii filozofią zarządzania. Kaizen jest ściśle związane z kulturą japońską, dlatego ciężko jest określić początki funkcjonowania tej filozofii. W firmach takich jak Toyota, Honda, Sony stosowanie Kaizen jest długoletnią praktyką.
Za mistrza i guru tej filozofii uznawany jest Japończyk Masaaki Imai, który w 1986 roku wydał książkę pt. Kaizen.
Słowo KAIZEN oznacza nieustanne poprawianie, ulepszanie, doskonalenie.
KAIZEN na celu ciągłe ulepszanie miejsca pracy, procesu pracy i życia codziennego.
Założenia KAIZEN
Filozofia Kaizen głosi, iż sposób współegzystencji człowieka, jako członka konkretnej społeczności (rodziny, organizacji, firmy, drużyn sportowej, itp.), wymaga ciągłego doskonalenia. Ciągłego doskonalenia wymaga działanie człowieka w każdej dziedzinie życia. Doskonalenie to można prowadzić małymi krokami, które jednak prowadzą do ciągłego zbliżania się do doskonałości. Jedno z przesłań Kaizen głosi, że żaden dzień nie powinien minąć bez dokonania jakiejś poprawy w którymś z obszarów funkcjonowania firmy.
KAIZEN w przedsiębiorstwie
Kaizen w przedsiębiorstwie ma za zadanie włączyć całą kadrę w proces doskonalenia. Wszyscy pracownicy mają za zadanie ciągłą analizę procesów, zasad postępowania, sposobów i standardów pracy. Pozwala to na odnalezienie i wyeliminowanie błędów i niedoskonałości w działaniu przedsiębiorstwa. Zadaniem kadry menedżerskiej jest prowadzenie polityki ciągłego doskonalenia organizacji za pomocą małych kroków. Nie tylko kadra menedżerska zajmuje się doskonaleniem. Szkolenia Kaizen prowadzi się na każdym szczeblu organizacji. Dzięki temu nawet (a może przede wszystkim) szeregowi pracownicy uczestniczą w ciągłym doskonaleniu (np. poprzez propozycje usprawnienia ich stanowiska pracy, które właśnie oni znają najlepiej). Doskonalenie metodą „małych kroków” powoduje, iż jego rezultaty nie są zauważalne od razu, lecz po upływie pewnego czasu.
Tzw. „zachodni” sposób zarządzania uwzględnia dwie funkcje:
utrzymanie status quo – zachowanie obecnego stanu procedur, standardów, zasad postępowania, technologii,
innowacje – działania i inicjatywy kadry zarządzającej, mająca przełomowe znaczenie dla funkcjonowania organizacji, jej procesów, technologii i wyposażenia. Do innowacji należy zaliczyć także pozyskanie nowych rynków zbytu, nowych odbiorców, zmianę strategii przedsiębiorstwa.
Japoński sposób zarządzania jest bogatsze od „zachodniego” o dodatkową funkcję (patrz rysunek):
kaizen – małe kroki robione w celu ciągłego, systematycznego doskonalenia organizacji inspirowane przez działania kierownictwa wyższego szczebla, a wdrażane przez niżej postawionych w hierarchii pracowników.
Rys. 1. Japoński sposób zarządzania z wykorzystaniem Kaizen
Filozofia Kaizen jest nierozerwalnie związana z takimi pojęciami jak: JIT, TQM, Lean Manufacturing, 5S, Toyota Production System.
Geneza i podstawowe założenie Poka-Yoke
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.
Założenie Poka-Yoke
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.
Rodzaje urządzeń Poka-Yoke
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.
QFD (Quality Function Deployment) – metoda opracowana w latach 60-tych w Japonii, już w latach 80-tych zeszłego stulecia stosowano ją na szeroką skalę w firmach amerykańskich i japońskich.
Celem metody QFD jest przełożenie informacji, które docierają z rynku od konsumentów na język techniczny, z którego korzystają projektanci wyrobu. Przy jej pomocy ustala się parametry techniczne produktu oraz parametry procesu, w którym dany produkt jest wytwarzany. QFD jest więc narzędziem, które pozwala przełożyć wymagania rynkowe co do produktu na zbiór warunków jakie muszą być spełnione przez produkujący go podmiot na każdym etapie powstawania (od projektowania po serwis).
Metoda QFD pozwala na racjonalne zaprojektowanie produktu nie tylko pod względem technicznym, ale także ze względu na wymagania rynkowe i oczekiwania klientów. Metoda QFD znalazła zastosowanie zarówno w projektowaniu nowych wyrobów jak i usług. Odniosła sukces w przemyśle, bankowości, służbie zdrowia, informatyce i wielu innych dziedzinach. Mimo, iż metoda ta jest zarówno czaso- jak i pracochłonna przynosi wymierne korzyści. Daje producentowi większą pewność satysfakcji klienta, ogranicza liczbę zmian, które trzeba wprowadzać do konstrukcji i procesu produkcyjnego, skraca czas cyklu rozwoju produktu i obniża koszty uruchomienia produkcji.
Metoda QFD opiera się na wypełnieniu widocznego na rysunku „DOMU JAKOŚCI” (Quality House). Jego diagram zawiera specjalnie zdefiniowane pola, których liczba jest zależna od charakteru, złożoności zadania oraz założonego celu. Wypełnianie Domu Jakości odbywa się według niżej wymienionych etapów i jest on wykorzystywany we wszystkich fazach metody QFD.
Rys. 1. Dom jakości (opracowanie własne)
1. Wymagania klientów
W tej fazie potencjalny użytkownik produktu definiuje wobec niego swoje oczekiwania. Używa w tym celu określeń takich jak: „łatwy w użyciu”, „trwały”, „oszczędny” itp.. Wymagania tego typu należy sprecyzować, gdyż często są one wieloznaczne.
2. Ważność wymagań klientów
Cech danego wyrobu mogą mieć dla poszczególnych klientów różną ważność. Niektóre cechy można określić jako bezwarunkowe (np. bezpieczeństwo) inne są cechami życzeniowymi (np. ergonomiczny kształt). Aby określić wagę poszczególnych cech przedmiotu dla potencjalnego klienta można zastosować np. techniki marketingowe. Ważność tą określa się w skali punktowej. Wynikiem tej analizy jest przypisanie każdej cesze produktu współczynnika ważności (W).
3. Parametry techniczne wyrobu
Charakteryzują one wyrób z punktu widzenia projektanta. Dobiera się je w taki sposób, by spełniały wymagania klienta (należy je wyrazić w jego języku). Muszą być one mierzalne i możliwe do osiągnięcia w procesie produkcyjnym. Poszczególne parametry określa się jako minimanty (zmniejszenie ich wartości powoduje lepsze spełnienie wymagań klienta co do produktu), maksymanty (zwiększenie ich wartości powoduje lepsze spełnienie wymagań klienta co do produktu) oraz nominanty (dla parametru tego istnieje wartość optymalna, do której należy się zbliżyć.
4. Zależności pomiędzy wymaganiami klienta i parametrami technicznymi
Ustalenie tej zależności wykonuje się na podstawie analizy funkcjonalnej, doświadczalnej, analizy reklamacji, kosztów napraw itp. Wyróżnia się kilka poziomów zależności (zazwyczaj 3-4), a sposób oznaczenia zostaje ustalony przez zespół przeprowadzający analizę. Skala oceny jest wynikiem indywidualnego wyboru projektanta. Dla potrzeb naszego projektu wybraliśmy następujące wartości współczynników zależności (Z)
3 – zależność silna
2 – zależność średnia
1 – zależność słaba
0 – brak zależności
5. Ocena ważności parametrów technicznych
Wyraża się ja przez sumę iloczynów współczynników ważności kolejnych wymagań i współczynników ich zależności z danym parametrem technicznym (współczynniki z pół II i IV Domu Jakości). Jeżeli Wi (pole II Domu Jakości) jest współczynnikiem ważności wymagania „i”, a Zij (pole IV Domu Jakości) jest współczynnikiem zależności pomiędzy wymaganiem „i” oraz parametrem technicznym „j”, to współczynnik ważności parametru technicznego „j” wynosi Tj i określony jest przez wzór:
Dzięki uzyskaniu wartości współczynników Tj projektant może łatwo zidentyfikować problemy techniczne szczególnie wpływające na jakość produktu.
6. Zależność pomiędzy parametrami technicznymi
Parametry techniczne wyrobu w wielu wypadkach wzajemnie na siebie oddziałują, co ma wpływ na spełnienie oczekiwań klienta. Oddziaływanie miedzy poszczególnymi parametrami mogą przyjąć charakter pozytywny (+) lub negatywny (-). Znaki te są zapisywane w części Domu Jakości, która tworzy jego dach. Zależności te pozwalają projektantowi określić stopień swobody z jaki może optymalizować projekt. Większa ilość znaków (-) świadczy o ograniczeniach przy optymalizacji i o konieczności szukania rozwiązań kompromisowych, gdyż polepszanie właściwości jednego parametru powoduje w tym wypadku pogorszenie właściwości innego.
7. Ocena wyrobów konkurencyjnych
Jest to ocena rynkowa wymagań, które powinny być spełnione według klientów. Odbywa się to na podstawie porównania wyrobu z wyrobami konkurencji. Kryteria takiej oceny są niejednokrotnie trudne to sprecyzowania i zależą od prywatnych preferencji osoby oceniającej. Porównywane wyroby ocenia się w odpowiednio przyjętej skali, w tym wypadku pięciostopniowej.
8. Docelowe wartości parametrów
W tym etapie ustala się mierzalne parametry techniczne, których osiągnięcie pozwoli zaspokoić potrzeby klientów i zwiększyć konkurencyjność wyrobu. Można to zrobić gdyż projektant ma dobre wyobrażenie na temat projektowanego wyrobu, dzięki przeprowadzonej wcześniej analizie.
9. Wskaźnik technicznej trudności wykonania
Ustala się stopień trudności technicznej, organizacyjnej i finansowej, związany z osiągnięciem założonych parametrów technicznych. Najczęściej przyjmuje się skalę 1-5. Im wyższa jest wartość wskaźnika, tym większe prawdopodobieństwo wystąpienia problemów w procesie produkcji. W tym wypadku należy zwrócić na parametr szczególną uwagę poprzez zwiększenie zakresu kontroli i staranne zaprojektowanie procesu wytwarzania.