ZASTOSOWANIE METODY FMEA W DOSKONALENIU JAKOŚCI WYROBÓW ODLEWANYCH

Transkrypt

1 4/15 Archives of Foundry, Year 2005, Volume 5, 15 Archiwum Odlewnictwa, Rok 2005, Rocznik 5, Nr 15 PAN Katowice PL ISSN ZASTOSOWANIE METODY FMEA W DOSKONALENIU JAKOŚCI WYROBÓW ODLEWANYCH S. BORKOWSKI 1, K. SIEKAŃSKI 2 Katedra Inżynierii Produkcji, Wydział Zarządzania Politechniki Częstochowskiej, Al. Armii Krajowej 19B, Częstochowa STRESZCZENIE Istotnym problemem dla każdego przedsiębiorstwa odlewniczego jest wysokie ryzyko wystąpienia niezgodności w procesie i produkcie. W artykule przedstawiono wykorzystanie metody FMEA dla obniżenia poziomu niezgodności i określenia stopnia ryzyka występowania błędów w odniesieniu do każdego procesu produkcyjnego. Zidentyfikowano podstawowe źródła błędów w obszarach związanych ze składaniem formy, zalewaniem formy ciekłym metalem, oraz wybijaniem odlewu z formy. Key words: nonconformities, quality management, foundry production, quality tools 1. WPROWADZENIE Zarządzanie ryzykiem to system metod i działań zmierzających do obniżenia stopnia oddziaływania ryzyka na funkcjonowanie podmiotu gospodarczego i do podejmowania w tym celu optymalnych decyzji zaś ryzyko, to cecha zdarzeń, która pozbawia (lub ogranicza) decyzje i wynikające z nich działania skuteczności, korzystności i ekonomiczności. Miarą ryzyka jest prawdopodobieństwo wystąpienia tego rodzaju zdarzeń, a ich zaistnienie jest niezależne od działającego podmiotu, nie może on ich dokładnie przewidzieć ani w pełni im zapobiec [1, s. 9]. W artykule w celu identyfikacji ryzyka występowania wyrobu niezgodnego dokonano: analizy udziałów procentowych niezgodności w poszczególnych procesach, przeprowadzono analizę FMEA [4, rozdz , s. 1] w poszczególnych procesach produkcyjnych dla powiązania ryzyka występowania błędów z każdym badanym proces em oraz przeprowadzono działania korygujące i zapobiegawcze. 1 prof. dr hab. inż.; bork@zim.pcz.czest.pl. 2 dr inż.; ksiekanski@op.pl.

2 udział niezgodności związanych z danym procesem w produkcji ogółem [%] BADANIE RYZYKA WYSTĘPOWANIA NIEZGODNOŚCI W PROCESACH ODLEWNICZYCH Dla przykładu do analizy wybrano wiodący asortyment odlewni stanowiący ok. 6% ogólnej wielkości sprzedaży hydrauliczne łączniki żeliwne. Wyniki obrazujące tendencje zmienności w procesach P 1 -P 12 dla podstawowych niezgodności, w obszarze których podjęto się systematycznego wdrażania szeregu działań zapobiegawczych i korygujących prezentuje rys. 1. Są one pierwszym etapem pozwalającym na zbadanie zmienności zjawiska występowania niezgodności ,07 0,83 0,70 0,49 0,41 0,32 0,40 0,50 0,12 1,33 0,24 0,01 P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 P11 P12 Procesy wytwarzania odlewów w kolejności następowania Procesy P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 P11 P12 Opis procesów przygotowanie mas wytop wykonanie form składanie form zalewanie obróbka oczyszczania obróbka cieplna obróbka mechaniczna nakładanie powłok testy i badania odbiór końcowy kontrola przed pakowaniem Rys. 1. Zestawienie niezgodności w produkcji wybranego asortymentu w odniesieniu do kolejnych procesów produkcyjnych (lata ). Źródło: Opracowanie własne Fig. 1. The nonconformities in the production of the chosen assortment (years ). Source: own research Wnioskami wynikającymi z rys. 1 jest stwierdzenie występowania w początkowych procesach P 1 -P 6 ok. 6,5% z ogółu 9,42% wyrobów niezgodnych. Zatem w podstawowych procesach odlewniczych kształtowana jest jakość badanego wyrobu. Kolejnym krokiem analizy jest określenie ryzyka występowania błędów w wybranych procesach. Szacowaniu ryzyka służy metoda FMEA, która pomaga podjąć decyzje wspomagającą optymalizację procesu poprzez określenie współczynnika ryzyka wystąpienia błędu LPR liczonego, jako iloczyn LPZ (1) (liczby priorytetowej znaczenia błędu dla klienta), LPW (liczby priorytetowej wystąpienia błędu, LPO (liczby priorytetowej odkrycia, prawdopodobieństwa wykrycia błędu): LPR LPZ LPW LPO (1) Wartość LPR przy ocenach poszczególnych współczynników w przedziale 1 10 może zawierać się między wartościami LPR=1, co oznacza minimalne ryzyko oraz LPR=1000, co oznacza pewność wystąpienia błędu [4, rozdz , s 1-10; 2, s. 135]. Wyniki zastosowania metody FMEA dla oszacowania ryzyka przedstawia tabela 1.

3 Tabela 1. cz. 1. Analiza FMEA dla problemu występowania niezgodności odlewniczych Table 1. part. 1. FMEA method for the nonconformity appearance in the casting process 41

4 Tabela 1. cz. 2 Źródło: opracowanie własne na podstawie [5, s ] Table 1. part 2 Source: own research on the basis of the [5, p ] 42

5 P1-201 P1-202 P1-304 P1-401 P1-406 P2-405 P2-408 P2-409 P3-105 P3-104 P3-108 P3-109 P3-201 P3-222 P3-206 P3-301 P3-403 P3-406 P4-102 P4-104 P4-105 P4-222 P4-212 P4-406 P5-101 P5-102 P5-207 P5-222 P5-303 P5-304 P5-405 P5-403 P6-101 P6-211 P6-302 P6-303 Wartość LPR 43 Zaprezentowane w analizie FMEA kolejne procesy powiązano z najczęściej występującymi niezgodnościami wskazując potencjalne przyczyny oraz efekty błędów. Do pełnej analizy niezbędne jest zaangażowanie pracowników oraz wykorzystanie innych narzędzi zarządzania jakością (diagram Pareto-Lorenza, diagram Ishikawy) ww wskazanych w analizie ryzyka poszczególnych procesach. Oszacowane w podany sposób wskaźniki pozwalają na podjęcie działań zapobiegawczych i korygujących w dostosowaniu do specyfiki każdego procesu. Kluczowymi obszarami w omawianym przypadku okazują się P 3, P 4, P 5.Wskaźniki obliczone w metodzie FMEA dają podstawę do wykonania diagramu pozwalającego na porównanie ryzyka w poszczególnych etapach procesu produkcyjnego w powiązaniu z wyróżnionymi w tabeli 1 niezgodnościami. Na podstawie analizy FMEA sporządzono rys. 2 umożliwiający zestawienie wskaźników oraz wybranie tych, które w sposób istotny wpływają na występowanie błędów [6, s. 323], a więc zgodnie z metodologią FMEA dla LPR 120 [2, s ]. 250 P1 P2 P3 P4 P5 P LPR = Oznaczenie procesu oraz niezgodności Rys. 2. Liczba priorytetowa ryzyka (LPR) dla problemu powstawania niezgodności odlewniczych w procesach P 1 -P 6. Źródło: Opracowanie własne na podstawie tabeli 1 Fig. 2. Risk priority number (RPN) for the problem of nonconformity formation in the P 1 -P 6 processes. Source: Own researches on the basis of the table 1 Diagnoza ryzyka w odniesieniu do procesów P 1 P 6 pozwoliła wskazać również niezgodności 101 (uszkodzenia mechaniczne), 102 (niedolewy), 105 (przestawienia), 222 (zaprószenia) oraz 104 (zalewki), jako podstawowe problemy, dla których LPR jest najwyższa. Procesy obciążone bezpośrednio największym ryzykiem to odpowiednio P5 proces zalewania form ciekłym metalem, P4 proces składania form oraz P3 proces wykonania rdzeni i poszczególnych części form. Tak przeprowadzone badanie pomaga w spełnieniu podstawowego założenia doskonalenia jakości w podejściu procesowym do zarządzania odlewnią żeliwa, którym jest identyfikacja niezgodności w oznaczonym obszarze (czasie i miejscu) wykonywania pracy.

6 44 3. PODSUMOWANIE W wyniku przeprowadzonej analizy zalecono wprowadzenie w odlewni żeliwa działań związanych z doskonaleniem procesów w odniesieniu do poszczególnych wskazanych obszarów największego ryzyka procesów P 1 P 6. Wynikającymi z metody FMEA wskazówkami było: przeprowadzenie cyklu szkoleń obejmujących swym zasięgiem personel pracujący na wydziale formierni oraz biorący bezpośredni udział w procesie zalewania form ciekłym metalem (zalewacze), zmiana organizacji pracy zalewaczy a także podstawowe zmiany w technologii produkcji. W wyniku analizy stwierdzono również konieczność weryfikacji dostawcy materiałów formierskich używanych przy produkcji, zaproponowano także modernizację linii wykonania form i rdzeni oraz dodatkowy nadzór pracy formierzy i automatów produkcyjnych oraz modyfikację procedur postępowania z wyrobem przed poddaniem go obróbce cieplnej. LITERATURA [1] Bizon-Górecka J., Inżynieria niezawodności i ryzyka w zarządzaniu przedsiębiorstwem, Oficyna Wydawnicza Ośrodka Postępu Organizacyjnego Sp. z o. o., Bydgoszcz [2] Borkowski S., Zuabi S., Zastosowanie metody FMEA do oceny poziomu jakości odlewów, [w:] VII Konferencja Naukowo Techniczna. Produkcja i Zarządzanie w Hutnictwie, Częstochowa 2000, s [3] Borkowski S.: Sterowanie jakością tworzyw odlewniczych na przykładzie żeliwa, WNT, Warszawa [4] Poradnik menedżera jakości, pod red. naukową wydania polskiego W. R. Pawlak, Wydawnictwo Forum Media Sp. z o. o., Warszawa [5] Siekański K., Wpływ zarządzania procesowego na jakość wyrobów odlewanych, Praca doktorska, Częstochowa [6] Ulewicz R., Borkowski S., Analiza poziomu jakości wyrobów odlewniczych, [w:] X Konferencja Naukowo-Techniczna, Produkcja i Zarządzanie w Hutnictwie, Częstochowa 2003, s FMEA METHOD USAGE IN THE CASTINGS QUALITY IMPROVEMENT SUMMARY The most important problem for the every foundry is high risk level of the nonconformities which appear in the process and product. The FMEA method usage to nonconformities level reduction as well as a risk level assessment of the defects appearing at every stage of production process has been shown. The basic sources of discrepancies in the areas connected with mould execution, pouring of mould and knocking the casts out of the mould has been identified. Recenzował Prof. Józef Gawroński