3. ZMIENNOŚĆ PROCESÓW I JEJ REDUKCJA – PODEJŚCIE
3.2. Sterowanie jakością on-line i off-line
W wielu źródłach literaturowych rozróżnia się dwa podejścia do szeroko rozumianego zarządzania jakością, określane jako sterowanie jakością on-line i off-line. Można jednak zauważyć, że określenia te nie są jednoznacznie interpretowane i różni autorzy nadają im nieco inne znaczenie. Ponadto, należy zauważyć, że pomimo stosowania określenia „sterowanie jakością” – które Juran definiował jako działania związane z rozwiązywaniem tzw. problemów sporadycznych i odróżniał od działań związanych z Doskonaleniem jakości dokonywanym poprzez rozwiązywanie tzw. problemów chronicznych – pojęcia „sterowanie jakością on-line” i „sterowanie jakością off-line” stosowane są w odniesieniu do różnego rodzaju działań zmierzających do zapewnienia odpowiedniego poziomu jakości wyrobów.
W najszerszym ujęciu pojęcia sterowania jakością on-line i off-line interpretuje Genichi Taguchi, odnosząc je do głównych działań inżynierskich związanych z zapewnieniem jakości (Rysunek 3.6). Zgodnie z jego interpretacją (Taguchi et al., 1989, s.4), działania zmierzające do zapewnienia jakości, prowadzone na etapach planowania i projektowania wyrobu, a także projektowania procesu, to tzw. sterowanie jakością off-line. Natomiast odpowiednie działania związane z zapewnieniem jakości, prowadzone podczas produkcji nazywane są sterowaniem jakością on-line. Taguchi podkreśla, że do realizacji każdego z tych dwóch podejść odpowiednie są inne metody. Do prowadzenia działań off-line proponuje podejście nazywane „Robust Engineering”, polegające na takim projektowaniu wyrobów i procesów, aby były one jak najmniej wrażliwe na szeroko rozumiane zakłócenia (od ang. robustness – odporność). Podejście to polega na realizacji trzech głównych zadań, do których zalicza się:
1) Projektowanie systemu (ang. System Design);
2) Projektowanie parametrów (ang. Parameter Design); 3) Projektowanie tolerancji (ang. Tolerance Design).
Z kolei działania określane przez Tauchi’ego jako sterowanie on-line obejmują głównie monitoring procesu i wykorzystywanie uzyskiwanej dzięki niemu informacji zwrotnej, oraz podejmowanie odpowiednich działań, bazując na rachunku strat jakości i kosztów. Taguchi podkreśla, że redukcja zmienności może zostać osiągnięta zarówno przez zastosowanie sterowania jakością on-line, jak i off-line (Taguchi et al., 1989, s.27).
Działania związane z zapewnieniem jakości Sterowanie on-line Sterowanie off-line Produkcja Projektowanie wyrobu Projektowanie procesu Planowanie wyrobu Obsługa posprzedażna
Rys.3.6. Sterowanie jakością on-line i off-line, w kontekście działań inżynierskich związanych z zapewnieniem jakości, według Taguchi’ego
Źródło: opracowanie własne na podstawie Taguchi et al., 1989
Inne podejście do interpretacji terminów on-line i off-line, w odniesieniu do obszaru Zarządzania Jakością, prezentuje Szkoda (2004, s.16). Wyróżnia on:
Zapewnienie jakości przez kontrolę jakości wyrobów dokonywaną w trybie off-line, czyli po zrealizowanym procesie produkcyjnym – podejście nastawione na wykrywanie braków;
Strategię zapewnienia jakości przez sterowanie jakością procesu produkcyjnego w trybie on-line (który określa też jako działanie „w czasie rzeczywistym”) – którą nazywa realizacją tzw. orientacji procesowej w zapewnieniu jakości; oraz
Strategię mieszaną.
Ujęcie przedstawiane przez Szkodę polega więc na rozróżnieniu działań związanych z prewencją i doskonaleniem procesu (określanych tu jako sterowanie on-line) od działań skierowanych na wykrywanie braków.
Z kolei Jednoróg (2001) proponuje odmienną interpretację określeń: sterowanie jakością on-line i off-line, które definiuje jako (Jednoróg, 2001, s.76):
Sterowanie on-line – optymalizacja lokalna procesu produkcyjnego za pomocą bezpośredniej korekcji wielkości sterowanych procesu, w ramach których decyzje podejmowane są na podstawie kontroli i obserwacji procesu (np. za pomocą SPC), obejmująca działania na poziomie operacyjnym;
Sterowanie off-line – optymalizacja globalna za pomocą korekcji stanu zasobów i otoczenia procesu, w ramach której aktualne decyzje podejmowane są w oparciu o strategię i cele przedsiębiorstwa i mogą obejmować np. zmianę konstrukcji lub specyfikacji, zmianę planu obróbki, zakup maszyny, czy dodatkowe szkolenie.
Inną interpretację określeń: sterowanie on-line i off-line proponuje Płaska (2000, s.69-77). Sterowaniem procesem on-line nazywa on korekcję realizowaną w trybie nadążnym (z reguły przy wykorzystaniu systemu komputerowego), polegającą na regulowaniu parametrów procesu (X), na podstawie pomiarów charakterystyki wyjściowej (Y), wykonywanych podczas przebiegu danego procesu**. Z kolei sterowanie procesem off-line, według Płaski, polega na likwidacji oddziałujących na proces zakłóceń (Z) i obejmuje działania podejmowane w celu ich wykrycia, określenia ich wpływu na wynik procesu oraz usunięcia ich źródeł. Dlatego też sterowanie off-line, w odróżnieniu od sterowania on-line, dotyczy działań, które są rozłożone w czasie. Koncepcję sterowania procesem on-line i off-line w ujęciu Płaski przedstawiono na Rysunku 3.7.
** Taka interpretacja sterowania on-line wiąże się z zagadnieniem kompensacji błędów obróbki on-line, stosowanej w przypadku obrabiarek sterowanych numerycznie, które zostało opisane w Rozdziale 2.4 niniejszej pracy.
Rys.3.7. Schemat nadzorowania i oceny jakości dowolnego procesu wytwarzania, według Płaski
Legenda:
S-0 – blok służący do analizy danych
S-1 – blok służący do nadzorowania i optymalizacji obwodu korygującego proces w trybie nadążnym (on-line) S-2 – blok służący do realizacji zadań związanych ze sterowaniem off-line
S-3 – blok służący do oceny jakości procesu Źródło: Płaska, 2000, s.75
W Tabeli 3.3 zebrano definicje sterowania jakością (procesem) on-line i off-line, według opisanych wyżej podejść.
Tabela 3.3. Zestawienie różnych interpretacji pojęć: sterowanie jakością/procesem on-line i off-line
Źródło ON-LINE OFF-LINE
Taguchi et al. (1989)
Sterowanie jakością on-line (ang. On-Line
Quality Control) – Działania prowadzone
podczas produkcji. Jakość kształtowana przez „produkujących” (ang. makers).
Sterowanie jakością off-line (ang. Off-Line
Quality Control) – Działania prowadzone
podczas etapów projektowania, planowania i opracowania wyrobu i procesu. Jakość kształtowana przez projektujących (ang.
designers).
Szkoda (2004, s.16)
Sterowanie jakością w trybie on-line – Działania wykonywane „w czasie
rzeczywistym”. Tzw. orientacja procesowa w zapewnianiu jakości.
Kontrola jakości wyrobów w trybie off-line – Działania wykonywane po zrealizowanym procesie produkcyjnym, skierowane na wykrywanie braków.
Jednoróg (2001, s.76)
Sterowanie jakością on-line – optymalizacja lokalna procesów
produkcyjnych za pomocą bezpośredniej korekcji wielkości sterowanych procesu. Działania prowadzone na poziomie operacyjnym.
Sterowanie jakością off-line –
optymalizacja globalna za pomocą korekcji stanu zasobów i otoczenia procesu. Działania obejmujące wszystkie poziomy przedsiębiorstwa.
Płaska (2000, s.69-77)
Sterowanie procesem on-line – korekcja procesu (poprzez wpływ na wielkości przyczynowe w procesie) wykonywana w trybie nadążnym.
Sterowanie procesem off-line – usunięcie działających na proces zakłóceń poprzez: ich wykrycie, określenie ich wpływu na charakterystyki wyjściowe procesu i zlikwidowanie ich źródeł.
Wobec tak różnych podejść, działania mające na celu doskonalenie istniejących procesów poprzez redukcję ich naturalnej zmienności, można – w zależności od przyjętego podejścia – zaliczyć zarówno do działań typu on-line, jak i off-line:
Zarówno według interpretacji Taguchi’ego, jak i Szkody, obszar niniejszej pracy – dotyczący działań zmierzających do doskonalenia procesu (poprzez redukcję jego naturalnej zmienności), prowadzonych podczas przebiegu procesu – może być określony jako sterowanie jakością on-line.
Z kolei w ujęciu prezentowanym przez Płaskę, a także Jednoroga, pojęcie sterowania wydaje się mieć nieco węższe znaczenie i odnosić się przede wszystkim do działań określanych jako klasycznie rozumiane sterowanie jakością (zgodnie z definicją Jurana), mające na celu utrzymanie procesu w stanie ustabilizowanym. Mimo to, można w prezentowanej przez nich koncepcji sterowania off-line dostrzec analogię do działań mających na celu doskonalenie procesów poprzez redukcję ich naturalnej zmienności, które wymagają identyfikacji przyczyn zmienności procesu, przez co są z reguły złożone i czasochłonne. Jednocześnie jednak należy zauważyć, że przyczyny zmienności naturalnej procesu mogą być związane zarówno z samymi parametrami procesu (jak w przypadku sterowania on-line, w ujęciu Płaski i Jednoroga), jak i innymi czynnikami, takimi jak np. stan maszyn i urządzeń, stosowane metody czy materiały (jak w przypadku sterowania off-line, w ujęciu Płaski i Jednoroga).