ИНСТРУМЕНТИ ЗА АНАЛИЗ И
УПРАВЛЕНИЕ НА КАЧЕСТВОТО
Автор: доц. д-р Георги Дюкенджиев
1. ИНСТРУМЕНТИ ЗА АНАЛИЗ И УПРАВЛЕНИЕ НА КАЧЕСТВОТО.
За решаване на проблемите на качеството се използват много и различни инструменти - методи и средства, които могат да се обобщят с понятието “инженеринг по качеството” (Quality Engineering). В зависимост от своята сложност и обхват на приложение те могат да се разгледат на три нива (фиг.1):
- Философия, принципи и концепции за управление на качеството.
- Методи за управление на качеството.
- Средства за управление на качеството.
Тук ще бъдат разгледани най-често използваните методи и средства за управление на качеството.
Основните задачи, които се решават с инженеринговите методи и средства са:
- идентификация;
- анализ;
- решаване на проблемите на качеството.
Фиг.1 Инструменти за управление на качеството.
Средствата за управление на качеството са инструментите от най-ниско ниво, наричани още елементарни средства. Те намират приложение на всички етапи от жизнения цикъл на продуктите (фиг.2) и могат да се използват както самостоятелно, така и в комбинация. С тях се решават част от задачите по управление на качеството – идентификация и анализ.
Методите за управление на качеството имат комплексен характер. С тяхна помощ могат да се решават цялостно проблеми на качеството. Методите могат да се прилагат самостоятелно или в комбинация – комплексни методи. Обикновено методите са съвкупност от различни елементарни средства.В зависимост от приложението си методите се разделят на “off-line” – предварителни, превантивни, пред производствени и “on-line” – оперативни, производствени. На “on-line”- методи бе отделено по-голямо внимание в тема 9: измерванията, контрола и статистическото регулиране на процесите с контролни карти (SPC). Като “off-line” – методи се прилагат QFD – разгръщане на функциите на качеството, FMEA – анализ на дефектите и влиянието им върху качеството, проектиране на експеримента (DoE) и др.
Фиг.2 Приложение на инструментите за управление на качеството.
Всички методи и средства за управление на качеството имат универсално приложение - независимо от обекта за който се използват (изделие, процес) или сферата (материална, социална).
2. СЕДЕМ КЛАСИЧЕСКИ СРЕДСТВА ЗА УПРАВЛЕНИЕ НА КАЧЕСТВОТО.
В световната практика по управление на качеството широко се използват седемте средства на Ишикава, които можем да наречем “класически”. Това са графики, диаграми и поточни карти, честотна карта, хистограма, Парето анализ, причинно-следствена диаграма, дисперсна диаграма и контролни карти (фиг.3).
Фиг.3 Седем классически средства за управление на качеството.
2.1. Честотна карта.
Честотната карта, наричана още контролен лист, се използва като средство за регистриране на данни в проста и удобна таблична форма, най-често във вид на “рабош” (фиг.4). Прилага се при анализ на дефекти, рекламации, натоварване на техника и хора и др.
|
Контролен лист за автомобилите през периода .............. Общ брой на автомобилите: 200 |
|||
|
Причини за престой
1. Технически дефект 2. Отсъствие на шофьор 3. Спрян от движение 4. Липса на поръчка |
Брой
IIII 4
|
Процент
4 3 2 6 |
|
Фиг.4. Честотна карта
2.2. Графики, диаграми, поточни карти.
Графиките и диаграмите са графични средства за представяне на данни, в удобен за възприемане вид.
Поточната карта на процеса представлява структурна диаграма, която използва символиката на алгоритмите за представяне на последователността от действия, контролните точки, вземане на алтернативни решения и др. Те е удобно средство за визуализация на процесите и подпомага вземането на управленски решения при възникване на възможни ситуации в производството, както и за анализ на рекламациите.
2.3. Хистограма
Хистограмата е средство за илюстриране по много ясен начин на стойността на даден параметър или честотата на появяването му в зададени интервали на изменение. Тя дава възможност за бърза оценка на състоянието, например на параметър на процес спрямо целевата стойност и вида на закона на разпределение. Може да се използва както за измерими, така и за качествени показатели. Най-често се прилага за непрекъснати във времето параметри.
На фиг.5 е даден алгоритъмът за обработка на данните, а на фиг.6 – видът на хистограмата.
Фиг.5 Обработка на данните за хистограмата.
Фиг.6 Хистограма.
2.4. Парето анализ
Парето анализът е метод за определяне на доминиращите фактори (параметри, дефекти, загуби и др.) върху качеството на основата на обективни данни (измервания, честота) или на субективна (експертна) количествена оценка.
Методът носи името на италианския икономист Вилфредо Парето, който през XIX век установил принципа за доминиращото влияние на няколко съществени фактора върху състоянието на една система. Своите изследвания Парето провежда в социално-икономическата област и установява, че значителната част от богатствата в Италия са притежание на малка част от населението. На тази основа той извежда известното правило 80/20, което в неговия случай показва каква част от богатствата в каква част от хората се намира. В началото на нашия век Лоренц доразвива тази идея и чрез кумулативната крива определя кои и колко са доминиращите, съществените фактори. Прилагайки Парето анализа към проблемите на качеството Джуран установява, че те се дължат на малък брой причини.
Парето анализът е удобен метод за трансформиране на данни в удобна за анализ форма. Основно средство на метода е Парето диаграмата. Тя представлява подредена в низходящ ред стълбова диаграма (фиг.7). Всеки стълб представя относителния дял на съответния фактор върху разглеждания показател, а кумулативнатата крива (на натрупаните честоти) дава сумарното влияние. Ако използваме правилото на Парето можем да определим кои са съществените влияещи фактори (на фигурата това са 3, 5 и 1, които събират 80%).
При използване на Парето анализа обикновено се съставят две диаграми. Първата отразява влиянието на разглежданите фактори на основата най-често на количествени данни, например от измервания, и можем да я наречем техническа. Втората диаграма отразява влиянието на факторите чрез себестойността им и може да се нарече икономическа. Изготвянето на втората диаграма не винаги е възможно, но при анализ на стопански проблеми, в т.ч. и на качеството, това е задължително за вземане на правилни управленски решения.
Парето диаграмите дават ясна представа за важността на проблемите, но не осигуряват тяхното решаване. В повечето случаи проблемите са сложни, зависят от много причини. От голяма важност е усилията да се насочат към решаването на най-важните проблеми, но като се отчита и тяхната сложност. Опитът показва, че е по-добре да се започне с решаването на по-лесен и по-малко важен проблем. Това, от една страна създава условия за решаването и на по-сложните проблеми, а от друга - има полезен психологически ефект.
Фиг.7. Парето диаграма
2.5. Причинно- следствена диаграма
Идентифицирането на проблем в много случаи е по-лесно в сравнение с определянето и премахването на причините за неговото възникване и проявление. В случаите, когато проблемите са сложни и няма яснота за факторите - кои са и как влияят върху разглеждания проблем, се използва причинно-следствената диаграма. Тя е известна още като “диаграма на Ишикава”, “диаграма рибена кост” и др.
Основна цел на метода е откриването и отразяването на влияещите фактори върху анализирания проблем, система, като подреждането е подчинено на логичните връзки.
При анализ на проблеми, за които липсва достатъчно информация или са много сложни, съставянето на причинно-следствена диаграма се предхожда от провеждане на брейнсторм - мозъчна атака (вж.т.4), чрез която се натрупват идеи, причини, фактори.
Диаграмата (фиг.8) се състои от централна ос, представяща разглеждания проблем, от която се разклоняват основните (първо ниво) фактори, а от тях - съответно факторите от второ ниво и т.н.
Фиг.8. Причинно-следствена диаграма
Разгледаните средства могат да се използват самостоятелно за решаване на различни проблеми на качеството, но по-често се прилагат комбинирано. На фиг.9 е показана една типична последователност от етапи на проект за решаване на проблем на качеството.
 |
 |
Фиг.9. Проект за решаване на проблем
2.6. Дисперсна диаграма
Дисперсната диаграма се използва за графично представяне на зависимост между две променливи величини (фиг.10). Чрез нея се установява наличието на връзка (корелация) между величините. При наличие на ясно изразена зависимост (линейна, периодична) може да се търси математически модел чрез регресионен анализ.
Фиг.10 Дисперсна диаграма.
3. “СЕДЕМ НОВИ СРЕДСТВА”
Освен “класическите” седем средства на Ишикава в управлението на качеството се използват и “нови” седем средства (фиг.11) предназначени главно за осигуряване на качеството при проектирането на изделията. Това са средства за идентифициране, анализ и планиране.
Фиг.11. Седем нови средства за управление на качеството.
3.1. Афинитетна диаграма
Афинитетната диаграма се използва за събиране, организиране и класифициране на голям обем от данни, идеи, фактори и др. и представлява форма на брейнсторм. Основното приложение на афинитетната диаграма е при генерирането на идеи, които могат да бъдат развити след това чрез други по-точни методи. Тя е ефективно средство при сложни проблеми, за които фактите и данните са в хаотично състояние и не могат да послужат за бързо и правилно решение, както и в случаите, когато традиционните правила трябва да се “разчупят” и да се провокират нови идеи.
Разработването на афинитетната диаграма се извършва в следния ред:
- съставя се група от 6-8 специалисти в областта на проблема;
- формулира се проблема чрез задаване на въпрос;
- в продължение на десетина минути всеки участник в сесията самостоятелно записва на отделни листчета във вид на карти отделни свои идеи, фактори, причини и др.;
- след прекратяване на попълването на картите с предложения те се прочитат пред всички, при което се предлагат и нови идеи;
- участниците сортират предложенията в групи (до 10), като за всяка се избира обобщаващо мнение.
Пример за афинитетна диаграма е показан на фиг.12. Събраната информация се използва за анализ и допълнителна обработка, например чрез диаграма на вътрешните отношения.
 |
Лошо преподаване Лошо преподаване Лошо преподаване
Фиг.12. Афинитетна диаграма
3.2. Диаграма на отношенията
Тази диаграма е предназначена за определяне на централния, “възловия” проблем (фактор, причина) от множество свързани по между си проблеми, на основата на количеството на логичните връзки -отношения между тях.
Последователността при съставянето на диаграмата е следната (фиг.13):
- от афинитетната диаграма се взема една група карти с предложения. В средата на лист се поставя основния фактор, маркиран подходящо, а около него се разполагат картите с останалите предложения;
- свързват се със стрелки отделните фактори, които имат отношения, връзки помежду си.
Факторът, които има най-много връзки с останалите се определя като основен, възлов и се маркира. Ако някой от факторите остане без връзки, той, очевидно, не е от тази група и трябва да бъде отнесен към друга в афинитетната диаграма.
Основните фактори се използват за следващ анализ и решаване чрез системна диаграма.
Фиг.13 Разработване на диаграма на отношенията.
 |
Фиг.14 Диаграма на отношенията (по фиг.13).
3.3. Системна диаграма
Системната диаграма, наричана още “дърво на целите”, се използва за определяне и подреждане в логична последователност на всички дейности за постигане на поставена цел. Съществува известно сходство между системната диаграма и причинно-следствената диаграма. Основното приложение на системната диаграма е при планиране на дейностите. На фиг.15 е показана системна диаграма за намаляване на писмената работа.
 |
Фиг.15 Системна диаграма.
3.4. Матрични диаграми
Матричните диаграми служат за представяне на зависимостите между различни фактори, характеристики и др. чрез условна степен на корелация при липса на количествени данни. Най-разпространени са L и Т- диаграмите.
Матричната диаграма от тип L (фиг.16) съдържа две взаимно зависими групи от елементи - А и В. Наличието на зависимост между елементите се означава чрез условен символ, който изразява степента на корелация - най-често на три нива: много силна, силна и слаба.
|
Елементи |
А1 |
А2 |
А3 |
А4 |
А5 |
А6 |
|
В1 |
l |
|
|
n |
|
o |
|
В2 |
|
l |
n |
o |
|
|
|
В3 |
o |
|
|
|
l |
|
|
В4 |
|
n |
|
|
|
n |
o - слаба l - силна n - много силна зависимост
Фиг.16. Матрична диаграма L-тип.
Матричната диаграма от Т-тип (фиг.17) представлява комбинация на две L диаграми с обща група елементи - А и служи за връзка между две независими групи В и С чрез връзките им с А.
|
С1 |
o |
|
n |
|
|
|
|
С2 |
|
l |
|
|
|
l |
|
С3 |
|
|
n |
l |
|
|
|
С4 |
n |
|
|
|
|
o |
|
С5 |
o |
|
|
|
|
|
|
Елементи |
А1 |
А2 |
А3 |
А4 |
А5 |
А6 |
|
В1 |
l |
|
|
n |
|
o |
|
В2 |
|
l |
n |
o |
|
|
|
В3 |
o |
|
|
|
l |
|
|
В4 |
|
n |
|
|
|
n |
Фиг.17 Матрична диаграма Т-тип.
3.5. Корелационна диаграма.
Корелационната диаграма (портфолио) служи за графично представяне на количествена зависимост - корелация между две величини, показатели и др., между които няма пряка (функционална) връзка. Тя може да се използва за онагледяване на корелационната връзка между елементите на матричните диаграми и тогава метода го наричат “матричен анализ на данни”. Пример за корелационна диаграма на основни показатели на лекарствени средства е показан на фиг.18.
Поносимост
о Tylenol
Ефективност
о Aspirin
Bayer о Buferin
о Acetysal
о Exedrin
Фиг.18 Корелационна диаграма за лекраства.
В икономиката популярност е придобило названието “портфолио” (фиг.19).
Фиг.19 Портфолио
3.6. Програмни диаграми за решения.
Програмните диаграми за вземане на решения се използват за регистриране на всеки възможен фактор, причина или събитие при решаване на задача или проблем. Те могат да се разглеждат като план на дейностите, които трябва да се извършат без да се пропусне важен елемент.
Фиг.20 Програмна диаграма за решения.
Програмните диаграми се използват често при диагностика на сложни изделия и системи. На фиг.21 е даден пример на програмна диаграма за диагностика на автомобил по отношение на разхода на гориво.
|
Намаляване на нивото Проверка на иглен клапан Главна дозира- ща система Ниво на поплав- ковата камера Запалителна с-ма Карбуратор Спирачна система Трансмисия
 |
Фиг.21 Програмна диаграма за решения.
3.7. Стрелкови диаграми.
Стрелковите диаграми се използват при планирането на дейности и изработване на графици. Представляват просто и удобно средство за представяне на последователността на дейностите във времето и връзките между тях. Пример на стрелкова диаграма за ремонт на електромагнитен вентил е показан на фиг.22.
Ремонт на клапана
Â
Разглобяване Смяна на Монтаж
À Á Â Â
кабелите
Â
Почистване
Фиг.22. Стрелкова диаграма.
Подробен вариант на стрелкова диаграма – мрежов график е даден на фиг.23.
Фиг.23 Мрежов график.
“Седемте нови средства” не са нито толкова нови, нито изключителни, но в комбинация с други методи и средства могат ефективно да се използват за решаване на проблемите на качеството.
- МЕТОДИ ЗА ТВОРЧЕСТВО - КРЕАТИВНОСТ.
При анализа и решаването на проблемите на качеството се използват методи за стимулиране на творческото мислене, т.н. креативни методи. Основната цел на тези методи е да се активира максимално творческия потенциал, интуицията и фантазията на хората за намиране на нови решения. Те могат да бъдат разделени на четири основни групи:
Интуитивни методи (логическо-емоционални). Тук влизат различните варианти на мозъчната атака (брейнсторм) - класически брейнсторм, метод “635” (писмен брейнсторм), обратна мозъчна атака, синектика (метод на аналогиите) и др.
Морфологични методи (системно-комбинативни). Търси се оптимална комбинация от всички известни свойства и характеристики на анализирания обект.
Алгоритмични методи (системно-програмни). Тези методи се базират на обективните закони на техническите системи и психо-физическите закономерности на творческата дейност. Представители на тази група са: системна евристика (Мюлер, Германия); обобщаващ евристичен алгоритъм (Половинкин, Русия), библиотека с евристични правила и др.
Интегрални методи (системно-комплексни). Тази група съчетава най-доброто от горните методи.
Ще представим някои от най-често използваните методи.
4.1. Мозъчна атака (Brainstorming)
Методът е разработен от Алекс Осбърн и предложен през 1963г. Целта на метода е да стимулира група лица за генериране на голямо количество идеи, фактори, решения по поставен за анализ проблем. Групата се състои от 5 – 10 специалисти в областта на проблема. Препоръчва се да бъдат поканени 1 – 2 “външни” за областта лица. Първият важен момент е поставянето на проблема – от правилното и точно формулиране до голяма степен зависи крайния резултат. Сесията за мозъчна атака трае 20 – 30 минути. Всеки от участниците има право да дава неограничено количество идеи, предложения по поставения проблем, да допълва направени предложения, да ги разлага, детайлизира и т.н. Не се разрешава отхвърляне на предложения. Понякога странни на пръв поглед идеи и “налудничави” предложения стават основа за нови, радикални решения. При по-сложни проблеми се провеждат няколко сесии. По този начин се получава голямо количество информация в “суров вид” , която в последствие се обработва, групира и подрежда чрез други методи – причинно-следствена диаграма, Парето-анализ и др.
4.2. Писмена мозъчна атака (Brainwriting) – метод “635”
Разновидност на мозъчната атака, при която предложенията на участниците - 6 на брой, се записват на карти, които се разменят между тях по различни схеми. Всеки участник записва по 3 предложения, предава го на следващия и взема картата на друг, прочита написаните предложения, написва свои 3 и т.н. Този вариант е удобен за кореспондентско провеждане на сесиите, напр. по Интернет.
4.3. Обратна мозъчна атака
При този метод се използва градивната сила на критиката. Търсят се негативните страни, несъответствията, грешките по разглеждания проблем, както и онова, което не трябва да се реализира. Точният анализ на недостатъците прави тази форма на мозъчна атака по-ефективна, а понякога и по-приятна – давайки изява на недоволството си, човек същевременно твори.
4.4. Синектика
Това е един от най-мощните съвременни творчески методи. Разработен е от Уйлям Гордън. Работи се в група от 3 до 6 участника с високи изисквания към тяхната компетентност. Целта на метода е да се насочи и стимулира спонтанната мозъчна дейност за изследване и преобразуване на поставения за решаване проблем. Участниците в групата използват аналогии за ориентиране на своето мислене, които могат да се групират така:
· Реални аналогии – това са аналогии с биологически системи, решаващи сходни проблеми;
· Субективни аналогии – участникът в групата се поставя в положението на изследвания обект и се старае да си представи реакциите, усещанията му при различни условия;
· Абстрактни аналогии – поетически метафори и сравнения, в които характеристиките на един обект се отъждествяват с тези на друг;
· Имагинерни (фантастични, нереални) аналогии – представяне на нещата такива, каквито не са, но каквито искаме да бъдат.
4.5. Морфологичен метод
Методът се използва за изследване, анализ и намиране на оптимално решение на проблем от всички известни и възможни варианти. Първоначално се определят най-важните характеристики и параметри, които се подреждат в морфологични матрици. Анализират се различни комбинации от параметри по критерии – напр. съвместимост, реализуемост, и се търси най-добрия вариант. “Подреденият” поглед върху нещата, осигурен от морфологичните матрици, води до успешен системен анализ и решение, дори и при сложни и многостранни проблеми.
5. МЕТОД QFD - РАЗГРЪЩАНЕ НА ФУНКЦИИТЕ НА КАЧЕСТВОТО.
QFD (Quality Function Deployment) е един мощен и често прилаган метод за осигуряване на качеството при проектирането, призводството и реализацията на изделията. Методът няма ограничения за обекта или дейностите, за които се прилага.
За пръв път методът е предложен в Япония през 1966г. от проф.Ошиуми под името “Разработване и осигуряване на качеството на нов продукт - система за разгръщане на качеството”. През 1972г. проф.Акао прилага за пръв път този подход практически в корабостроителницата на “Митсубиши Кобе” и това му носи признанието за основоположник на метода QFD.
Разгръщането на функциите на качеството се дефинира като:
“Система за привеждане на изискванията на потребителите в подходящи за съответната фирма характеристики на всеки етап от изследването, през проектирането на продукта и развитието му, през производството, разпределението, планирането, маркетинга на продажбите и сервиза”.
Първоначално метода е прилаган на етапа на проектиране на изделията, където се оказал особено ефективен за съкращаване на времето за разработка и намаляване на проблемите предизвикващи често преработка на проекта. Универсалността и ефективността на метода го правят приложим и на следващите етапи от жизнения цикъл на изделията. Един от вариантите на QFD-верига е показан на фиг.24.
Отделните етапи при комплексното прилагане на метода са:
1. Концепция на проекта - превръщане на конкретните потребителски изисквания в инженерни стойностни характеристики със съответни дименсии;
2. Детайлно проектиране - превръщане на инженерните характеристики в характеристики на детайлите, възлите, елементите на изделието;
3. Проектиране на процеса - привеждане на детайлните характеристики в характеристики на технологичния процес;
4.Планиране на методи за производството - съчетаване на технологичните и производствените характеристики.
Фиг.24 Основни етапи на QFD
Методологията на QFD осигурява логически връзки между критичните характеристики. Чрез тяхното ясно показване в илюстрована форма може да се направи обоснована преценка за разработката и да се избегнат погрешни действия. Основните принципи на метода са:
- базиране на изискванията на потребителя;
- резултатите от предходния етап са изисквания за следващия;
- участие на специалисти от различни области и нива, което разчупва традиционните служебни “прегради” - хоризонтални и вертикални, и решенията се вземат с консенсус.
Основно средство на метода е “къщата на качеството”, която представлява комбинация от корелационни матрици (фиг.25). Най-често се използват три-, четири- и пет степенна скала за ранжиране на връзките между елементите на матриците.
Фиг.25. Къща на качеството.
Обичайният ред за съставянето на матриците е (фиг.26):
1. Изисквания на потребителите . Първата стъпка при всяка разработка е идентификация на желанията на потребителите. Изготвя се пълен списък на изискванията на основата на предварителни данни, анкети и др., като се отбелязват и негативните оценки. Събраната информация се обобщава и ранжира на нива - малък брой първостепенни изисквания, детайлизирани на второ и, при необходимост, трето ниво, например чрез системна диаграма.
1.1. Степен на важност на изискванията. Желанията на потребителите се подреждат по важност и се означават чрез номер.
2. Характеристики на качеството. Този етап се нарича “разгръщане на характеристиките на качеството” и представлява превръщане на изискванията в характеристики, които могат да се измерват. Тези характеристики също се представят на нива и се номерират.
2.1. Посока на подобряване на характеристиките. Използвайки посоката на стрелка може да се посочи, че подобряване на характеристиките се получава при увеличаване ( ), намаляване ( ↓ ) или номинална стойност ( о ).
3. Съответствие между изисквания и характеристики. Тази корелационна матрица се нарича още “матрица на качеството” и показва степента на съответствие на характеристиките на изделието и изискванията на потребителите.
4. Конкурентноспособност. Матрицата показва потребителската оценка на изделието по отделните изисквания спрямо конкурентните. При липса на подробна информация могат да се използват данни от сервизната дейност.
5. Стойности и дименсии. Посочват се целеви стойности и дименсии на отделните характеристики или на техни показатели.
5.1. Степен на техническа важност. Чрез абсолютни и относителни (%) стойности се представя важността на отделните характеристики, показатели. Например абсолютните стойности могат да се получат като се умножат връзките от матрица 3 с коефициенти за силна (9) средна(4) и слаба (1) и се сумират по колони.
5.2. Степен на техническа трудност. Използва се условна скала за представяне на трудността при подобряване на качеството по съответния показател.
6. Автокорелационна матрица на характеристиките. Показва зависимостите между отделните характеристики - позитивни или негативни.
Фиг.26 Основни матрици в къщата на качеството.
Освен посочените матрици, в зависимост от случая, могат да се използват и допълнителни, например за контрола, разходите и други технико-икономически показатели.
Ползите от прилагането на QFD са както за потребителите, така и за производителите. Методът е доказал практически своята ефективност в дейността на редица фирми - IBM, HP, Philips, Milken и др. В последно време QFD се прилага успешно и в непроизводствената сфера и като метод на мениджмънта.
6. МЕТОД FMEA - АНАЛИЗ НА ДЕФЕКТИТЕ И ТЯХНОТО ВЛИЯНИЕ ВЪРХУ КАЧЕСТВОТО.
FMEA (Failure Mode and Effect Andlisis) представлява аналитичен инженерен метод , който се използва за изследване и отстраняване на потенциални несъответствия, проблеми, дефекти и грешки. По същество това е превантивен метод за осигуряване на качеството на изделия и процеси. Методът е разработен в началото на 60-те години от NASA за нуждите на американската космическа програма. След това се прилага в самолетостроенето , автомобилната промишленост, а сега намира приложение във всички отрасли на промишлеността. В някои страни методът е стандартизиран и задължителен за отрасли като атомна енергетика, което не се нуждае от коментар.
Същността на метода се състои в подробно изследване на изделието или процеса, при което се анализира и документира всяка възможна грешка, дефект или несъответствие, оценява се тяхното влияние върху качеството, риска за допускането им и възможностите за откриване и предотвратяване (фиг.27). Чрез проста система за категоризиране се определя условна стойност на риска за всяка потенциална причина, който отчита вероятността за появяване, ефекта и възможните последствия, както и възможността за установяване преди изделието да е достигнало до потребителя.
Анализът се извършва за всеки елемент на изделието или етап на процеса, но особено внимание се отделя на тези, от които зависи безопасността, сигурността и другите най-важни характеристики. Това не ограничава приложението му за решаване на проблеми на всички етапи както в производствената, така и други сфери, като администрация, комуникации, екология и др. Показателен пример в това отношение е системата НАССР за контрол в хранителната промишленост, която се базира изцяло на метода FMEA.
Разработването и внедряването на метода е резултат от колективна дейност на специализирана група, в която участват конструктори, технолози и др. представители на отдели, свързани с качеството. От важно значение е в групата да се включат специалисти със значителен опит.
Фиг.27 Цели и задачи на FMEA.
FMEA при проектирането се използва за анализ на потенциалните грешки, свързани с конструкцията и материалите на изделието и неговите елементи при използване на техническата документация и резултати от изпитания.
При анализа се разглеждат обикновено следните проблеми:
- невъзможност за изработване или сглобяване;
- проблеми на монтажа при клиента;
- ниска надеждност;
- дефекти при правилна и неправилна експлоатация и др.
FMEA при процеси се прилага най-често при разработването им за анализ на причините за грешки в производството. За минимизиране на разходите се препоръчва метода да се приложи преди заявяване на технологичното оборудване За провеждане на анализа се използва пълната техническа и технологична документация, проспекти на машините и екипировката Обсъжда се всеки етап на процеса по реда на технологичните операции, като се обръща внимание на следното:
- възможност за използване на не съответстващи материали;
- дефекти и грешки, дължащи се на машини, екипировка и технологични операции;
- грешки при контрола и изпитването;
- грешки при опаковането и експедирането.
Основните резултати от прилагане на метода се отразяват в FMEA карти (фиг.28).
Разработването на FMEA карта се извършва на два етапа:
1. Анализ на състоянието. След задължителните идентификатори на елементите - номер и наименование (колони 1 и 2) се дава тяхната функция (3) или технологична операция от процеса. В колона 4 се описват по отделно всички възможни дефекти на детайлите или грешки при изработването, а в следващата 5-та - предполагаемите резултати, ефекти или следствия, които ще се проявят при потребителя. В 6-та колона се посочват потенциалните причини за всеки дефект и грешка. В колона 7 се отбелязва предвидения контрол.
В следващите четири колони се прави оценка на състоянието чрез три диференцирани (8,9 и 10) и един комплексен показател (11):
|
FMEA КАРТА за конструкция o за процес o |
|
FMEA - група : o Разработка, o Развитие, o Производство, o Качество |
|
Утвърдена Дата.................. Подпис:............. |
|
Наименование на детайла:................................. Чертеж N:....................... |
|
Производител / доставчик:................................. |
|
Изменения : N........ от .............. год. |
|
Анализ на състоянието |
Оценка |
|
N
|
ДЕТАЙЛ |
ФУНКЦИЯ |
ДЕФЕКТ |
СЛЕДСТВИЯ |
ПРИЧИНИ |
КОНТРОЛ |
OCC |
SEV |
DET |
RPN |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Действия за подобрения |
Оценка |
|
ПРЕПОРЪЧАНИ ДЕЙСТВИЯ
|
ИЗПЪЛНИТЕЛ |
ИЗВЪРШЕНИ ДЕЙСТВИЯ |
OCC |
SEV |
DET |
RPN |
|
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Фиг.28. FMEA карта.
- “OCC” - вероятност за появяване. При определяне на този показател при конструирането се отчитат проектни изчисления, резултати от изпитания, както и опит от предишни разработки. По аналогичен начин се определя вероятността за грешки в процеса.
За оценка се използва условна десето бална скала. Оценка 1 означава малка вероятност, а 10 - много голяма.
- “SEV” - степен на влияние. Този показател оценява тежестта на възможните последствия. При оценка 1 дефектът няма влияние върху качеството на изделието, а оценка 10 означава разнообразно проявление и тежки последствия.
- “DET” - вероятност за установяване. Вероятността за установяване на дефекта (грешката) преди изделието да достигне да клиента (следващата операция от процеса) се оценява в зависимост от степента на контрола и особеностите на процеса. Оценка 1 означава, че дефектът със сигурност ще бъде открит, а оценка 10 предполага, че той ще достигне до клиента.
- “RPN” - коефициент на риска. Той се получава като произведение от горните три показателя. По получената стойност се прави преценка, за кои от дефектите и грешките трябва да се вземат спешни мерки (RPN>125) и кои не оказват влияние върху качеството (RPN< 40).
2. Действия за подобрения. В колона 12 се отразяват мерките, които трябва да се вземат по отношение на дефектите и грешките с най-висок коефициент на риска. В колона 13 се посочват лицата или отделите, които трябва да извършат необходимите промени. Резултатите от предприетите действия се описват в колона 14. В следващите четири колони се прави нова оценка на състоянието след взетите мерки.
Постигането на малки стойности на коефициента на риска не означава, че не са необходими по-нататъшни действия. Необходима е непрекъсната преоценка на тези стойности, а това е задължително при промени в конструкцията или технологията.
Завършената FMEA карта се разпространява сред заинтересованите отдели на фирмата за забележки и препоръки. Това дава възможност да се направят допълнителни предложения за други дефекти и грешки, които са пропуснати в картата. След приключване на обсъждането и отразяване на измененията картата се утвърждава и изпраща за изпълнение на съответните отдели и лица.
Фиг. 29. Пример за FMEA.
Преразглеждането на FMEA картите става по утвърдени процедури, които създават необходимата дисциплина за непрекъсната преоценка на риска. Преразглеждане се налага при следните условия:
- наличие на рекламации или връщане на продукция;
- изменения в конструкцията на изделията;
- промяна в техническите изисквания и стандарти;
- промени в технологичния процес, смяна на машини и материали;
- изменение в стабилността на процесите;
- промени в методите и средствата за контрол.
Методът FMEA се характеризира с висока ефективност и универсалност, което го прави важен елемент от системите за управление на качеството.
СЪДЪРЖАНИЕ
1. ИНСТРУМЕНТИ ЗА АНАЛИЗ И УПРАВЛЕНИЕ НА КАЧЕСТВОТО…………………………….2
2. СЕДЕМ КЛАСИЧЕСКИ СРЕДСТВА ЗА УПРАВЛЕНИЕ НА КАЧЕСТВОТО…………………….4
2.1. Честотна карта…………………………………………………………………...……………4
2.2. Графики, диаграми, поточни карти………………………………………………………5
2.3. Хистограма……………………………………………………………………………………..5
2.4. Парето анализ………………………………………………………………………………….6
2.5. Причинно- следствена диаграма………………………………………………………….7
2.6. Дисперсна диаграма…………………………………………………………………………8
3. “СЕДЕМ НОВИ СРЕДСТВА”…………………………………………………………………………..9
3.1. Афинитетна диаграма……………………………………………………………………….9
3.2. Диаграма на отношенията……………………………………………………………………….…10
3.4. Матрични диаграми…………………………………………………………………………12
3.5. Корелационна диаграма…………………………………………………………………...12
3.6. Програмни диаграми за решения………………………………………………………..13
3.7. Стрелкови диаграми………………………………………………………………………..14
4. МЕТОДИ ЗА ТВОРЧЕСТВО - КРЕАТИВНОСТ…………………………………………………15
5. МЕТОД QFD - РАЗГРЪЩАНЕ НА ФУНКЦИИТЕ НА КАЧЕСТВОТО………………………….17
6. МЕТОД FMEA - АНАЛИЗ НА ДЕФЕКТИТЕ И ТЯХНОТО ВЛИЯНИЕ ВЪРХУ
КАЧЕСТВОТО………..…………………………………………………………………………………20