Metody dla doskonalenia jakości na etapie projektowania procesu i wyrobu

1.3.3.1. FMEA (Failure Mode and Effects Analysis)

Podstawą dla osiągnięcia sukcesu w projektach zarządzania jest wzrost znaczenia zarządzania ryzykiem. Jedną z metod analizy ryzyka w procesie zarządzania jest FMEA, która identyfikuje słabe punkty występujące w projekcie wyrobu. FMEA jest jedną z najczęściej stosowanych technik analizy ryzyka projektów inżynieryjnych, poprzez identyfikację możliwych przyczyn wad i wyspecyfikowanie możliwości zapobiegania wystąpienia wad [Maddoxx 2005, s. 40-44]. Pozwala ona na identyfikacjępotencjalnych problemów z wyrobem zanim dotrze on do ostatecznego klienta [Puente i inni 2002, s. 137-150].

Metoda ta jest wykorzystywana do zapobiegania skutkom wad, które mogą wystąpić w fazie projektowania i w fazie produkcyjnej. W opinii W. E. Deming’a 75% przyczyn błędów powstaje w fazie projektowania wyrobu, lecz ich wykrycie w tej fazie jest niewielkie. Aż 80% błędów ujawnia się dopiero w trakcie produkcji, podczas kontroli lub dopiero u klienta, czyli tam, gdzie koszty są największe. Metoda FMEA powstała w celu maksymalizacji wykrywalności błędów na pierwszych etapach projektowania lub produkcji i jednocześnie minimalizacji kosztów niskiej jakości. Gdy produkt trafi do produkcji seryjnej lub nawet do klienta, możliwości likwidacji błędów są ograniczone i jednocześnie bardzo kosztowne.

W celu analizy przyczyn i skutków błędów konstruuje się indeks RPN (risk priority number), zwany wskaźnikiem ryzyka, obliczany jako iloczyn prawdopodobieństwa występowania błędu (P), znaczenia błędu dla klienta (Z) i wykrywalności błędu (W)[Stamatis 1995].

Metoda FMEA polega na przeprowadzeniu następujących czynności [Łańcucki 2001, s. 202-203]:

- identyfikacji elementów składowych produktu lub wszystkich funkcji projektowanego procesu w kolejności technologicznej,

- sporządzenia w odniesieniu do wyznaczonych elementów listy możliwych błędów, - sporządzenia listy prawdopodobnych skutków tych błędów,

- przyporządkowania możliwym błędom wartości prawdopodobieństwa ich wystąpienia (P) oraz wykrycia (T) oraz przyporządkowania tymże błędom wskaźników istotności z punktu widzenia klienta (Z),

- obliczenia wskaźników oceny ryzyka C = P*Z*T i uporządkowania ich malejąco, - wskazania działań naprawczych w stosunku do elementów najbardziej istotnych.

Zestaw zalecanych wskaźników stosowanych w metodzie analizy rodzajów błędów oraz ich skutków przedstawia tabela 4.

Tabela 4. Współczynniki prawdopodobieństwa stosowane w metodzie FMEA

CZĘSTOTLIWOŚĆ

WYSTĄPIENIA ^{STOPIEŃ ZNACZENIA}

PRAWDOPODOBIEŃSTWO WYKRYWALNOŚCI znikoma możliwość

wystąpienia ^{1 znikoma strata 1}

pełna możliwość

wykrycia ¹

bardzo małe 2-3 ^nieznaczne

obciążenie klienta ^{2-3 łatwo wykrywalne 2-5} mało

prawdopodobne ^4-6

średnie

obciążenie ^{4-6 wykrywalne 6-8} prawdopodobne 7-8 ^znaczne

obciążenie ^{7-8 trudno wykrywalne 9} prawie pewne 9-10 ^krytyczne

obciążenie ^{9-10 niewykrywalne 10} Źródło: opracowanie własne na podstawie: [Juran i Gryna 1988, s. 13.29].

W odniesieniu do stosowania FMEA poczyniono następujące obserwacje [Dale 2003, s. 395-396]:

• występują dwa rodzaje zastosowania: do poprawy wewnętrznych procesów oraz minimalne wykorzystanie w celu zaspokojenia potrzeb klienta,

• zastosowanie FMEA napotyka na mniej trudności niż SPC, gdyż ten ostatni wymaga zrozumienia metod statystycznych,

• inżynierowie uważają FMEA za pracochłonne i czasochłonne zadanie,

• praca zespołowa nie jest w wystarczającym stopniu wykorzystywana przy przygotowaniu FMEA,

• główne trudności są związane z ograniczeniem czasowym, niewłaściwym zrozumieniem FMEA, nieodpowiednim przeszkoleniem i brakiem zaangażowania kierownictwa.

Warto zwrócić uwagę na aspekt ekonomiczny wynikający ze złej jakości wyrobu. Koszty wady są praktycznie nierozważane w procedurze pracy nad analizą FMEA, co może prowadzić do złej decyzji w zakresie celów finansowych przedsiębiorstwa. Gilchrist [1993, s.

16-23] zaproponował modyfikację analizy FMEA, która jest zorientowana na koszty. Podkreśla powagę kosztu jaki powstaje w momencie wykrycia przez klienta wady i związane z nią koszty w postaci zwrotu gwarancyjnego.

1.3.3.2. QFD (Quality Function Deployment)

W polskiej literaturze metoda QFD jest tłumaczona jako „rozwinięcie funkcji jakości”. Metoda QFD została rozwinięta w celu możliwości sprostania wymaganiom klienta poprzez projektowanie procesu oraz systemów produkcyjnych [Evans i Lindsay 1999, s. 405].

Akao [1990, s. 12-22] podkreślił, że metoda QFD polega na przenoszeniu oczekiwań klientów, określanych jako „głos klienta” (ang. voice of customer) na cechy produktu wyrażane jako „charakterystyki odpowiednika” (ang. counterpart characteristics).

Celem QFD jest zatem uchwycenie „głosu klienta” i upewnienie się, że został on przekształcony na właściwą strategię, produkt i wymagania procesowe. W szerszym pojęciu metodologia QFD podana została w krokach przez Daetz’a, Barnard’a i Norman’a [1995, s. 9-11].

Metoda QFD powinna uwzględniać wszystkie czynniki, które mają wpływ na jakość zaprojektowanych wyrobów lub procesów, od początku ich tworzenia, czyli od etapu projektowania poprzez produkcję [Cohen 1995].

W ramach QFD generuje się cztery różne diagramy lub macierze. Pierwsza z macierzy, określana jako macierz planowania, ma na celu transformację „głosu klienta" na „charakterystyki odpowiednika". Druga macierz, nazywana macierzą rozwiniętą, dezagreguje oczekiwania w stosunku do produktu lub usługi na wymagania co do głównych komponentów. Trzecia macierz to „macierz procesu planowania oraz kontroli jakości", która identyfikuje krytyczne punkty kontrolne, gwarantując w ten sposób kontrolę cech produktów lub usług oraz ich komponentów w czasie procesu produkcyjnego. Ostatnia, czwarta macierz, zwana „macierzą instrukcji operacyjnych", pomaga przetransformować krytyczne oceny parametrów produktu, usługi bądź komponentu na instrukcje operacyjne używane przez obsługujących proces [Kohoe 1996, s. 226-227]. Mechanizm funkcjonowania macierzy techniki QFD zaprezentowany jest na rysunku 14.

Rys. 14. Macierze techniki QFD Źródło: Kehoe 1996, s. 226.

Głównym elementem analitycznym jest macierz zwana domem jakości. Składa się na nią dziewięć elementów:

I. Wymagania klienta.

II. Ważność wymagań według klienta.

III. Parametry techniczne (projektowe, technologiczne, towaroznawcze) wyrobu. IV. Relacja pomiędzy wymaganiami klienta a parametrami technicznymi.

V. Ważność parametrów technicznych.

VI. Stopień korelacji między parametrami technicznymi. VII. Porównanie wyrobu własnego z wyrobami konkurencji. VIII. Docelowe wartości parametrów technicznych.

IX. Wskaźniki techniczne trudności wykonania.

Rys. 15. „Dom Jakości” techniki QFD Źródło: Cohen 1995, s. 70.

Z czterech macierzy – tzw. domów jakości – związanych z techniką QFD najczęściej wykorzystywana jest macierz planowania. Jest ona szczególnie przydatna ze względu na możliwość odniesienia potrzeb klientów do cech produktu lub usługi [Cohen 1995, s. 71].

Badania [Hmayer i Lehner 1997, s. 93] dowiodły, że stosowanie metody QFD przynosi przedsiębiorstwu wymierne korzyści, do których zalicza się:

• redukcję zmian technologicznych o 30%-50%, • skrócenie cyklów projektowych o 30%-50%,

• redukcję kosztów uruchomienia produkcji o 20%-60%,

• zmniejszenie liczby zwrotów gwarancyjnych od klientów o 20%-60%. Podobną grupę korzyści przywołuje Konarzewska –Gubała [2003, s.168].

1.3.4. Metody i techniki zarządzania jakością o szczególnym znaczeniu dla przemysłu