Management Systems in Production Engineering No 4(8), 2012

Transkrypt

1 PROPOZYCJA IMPLEMENTACJI METODY QFD DLA DOSKONALENIA PROCESU SPAWANIA W WYBRANYM, REALNIE ISTNIEJĄCYM PRZEDSIĘBIORSTWIE X PROPOSAL OF THE IMPLEMENTATION OF THE QFD METHOD TO IMPROVE THE WELDING PROCESS IN THE CHOSEN, REALLY EXISTING COMPANY X Marta MIERZWA Uniwersytet Śląski Streszczenie: W publikacji przedstawiono analizę i ocenę wybranych aspektów funkcjonowania przedsiębiorstwa X, dokonano selekcji możliwej do zastosowania metody projakościowej oraz przeprowadzono tę metodę krok po kroku dla obserwacji jej przebiegu i sprawdzenia, czy przyniesie wymierne korzyści firmie. Słowa kluczowe: jakość, niezgodności, metody i techniki zarządzania jakością, QFD, dom jakości 1. Wprowadzenie Niegdyś jakość wyrobów była mniej ważna aniżeli terminowość i realizacja planów produkcyjnych, bowiem zła jakość produktów powodowała tylko krytykę [1], która nie przejawiała się innymi konsekwencjami. Konsumenci i tak nabywali różnorakie nowości rynkowe, jeśli tylko ich cena była przystępna, a na kwestie jakościowe nie zwracano wówczas takiej uwagi jak obecnie. Wszystko zmieniło się po zaspokojeniu podstawowych potrzeb ludzi w państwach wysokorozwiniętych, dlatego też współczesne przedsiębiorstwo produkcyjne powinno wziąć pod szczególną uwagę jakość wytwarzanego przez siebie wyrobu, gdyż będzie to miało zauważalne odzwierciedlenie w pozycji rynkowej tejże firmy. Bardzo często poziom jakości jest elementem rywalizacji konkurencyjnej między przedsiębiorstwami. Warto zauważyć, iż jakość wyrobu ma swój początek już przy procesie projektowania. To tutaj trzeba ją bardzo dokładnie zaplanować, bowiem błędów popełnionych na tym etapie nie uda się naprawić w kolejnych fazach produkcji. Wiele wad odnotowanych w trakcie wytwarzania lub użytkowania produktu daje się wyraźnie powiązać z zaniedbaniami przy projektowaniu [2]. 1

2 Rys. 1. Cykl życia jakości wyrobu Źródło: Grzenkowicz N.: Zarządzanie jakością- metody i instrumenty controllingu jakości, Warszawa: Wyd. Naukowe Wydziału Zarządzania Uniwersytetu Warszawskiego, W tym miejscu należałoby wspomnieć o tzw. cyklu życia jakości wyrobu [3], który zaprezentować można w postaci zamkniętego okręgu obejmującego trzy fazy: planowania, realizacji i użytkowania (rysunek 1). Na jakość wyrobu finalnego wpływ mają takie elementy jak: Jakość pracy, ta z kolei obejmuje jakość wykonawcy (jego umiejętności) oraz warunki pracy (urządzenia i narzędzia); Materiały będące na wejściu procesu produkcyjnego, surowce i półfabrykaty; Jakość produkcji, na którą składają się struktura rozmieszczenia urządzeń technologicznych, magazynowanie, sposoby planowania kosztów, transport [3]. Przedsiębiorstwa, które realizują politykę jakościową, powinny mieć już określone instrumenty, dzięki którym będą wykonywać zadania nakierowane na kształtowanie jakości danych wyrobów lub procesów na każdym etapie ich istnienia [1]. Zazwyczaj instrumenty dzieli się na: zasady, narzędzia i metody. Zasady charakteryzują się długotrwałym oddziaływaniem, np. zasada ciągłego doskonalenia procesów. Narzędziom przypisywane jest oddziaływanie krótkotrwałe, a ich efekty można zaobserwować bardzo szybko. Przykładem narzędzia może być diagram Ishikawy. Z kolei metody pod względem oddziaływania czasowego umieścić by należało pomiędzy zasadami a narzędziami. Do metod zaliczają się: QFD, FMEA i in. 2. Badania i analiza Przyjęta tutaj do analizy firma zajmuje się wykonywaniem konstrukcji stalowych i jest zakładem, który istnieje na rynku od ponad 60 lat, posiada więc wieloletnie doświadczenie w zakresie technologicznym i wykonawczym, a także nawiązywała, w okresie zmian ustrojowych w Polsce, kontakty z dużymi firmami z branży urządzeń dźwigowych i maszyn budowlanych z Europy Zachodniej. Obecnie odbiorcami wyrobów spółki są w 95% klienci zagraniczni. Od 1996 roku spółka posiada certyfikat z zakresu Systemu Jakości. 2

3 Niezgodności wyrobów z wymaganiami Przedstawione poniżej wykresy są wizualizacją zmian liczby niezgodności odnotowanych na przestrzeni lat od 1996 do Rysunek 2 odnosi się do zgłaszanych w tym czasie reklamacji od klientów, a rysunek 3 prezentuje występujące w tym okresie braki. liczba reklamacji Zestawienie liczby reklamacji w kolejnych latach lata Rys. 2. Zestawienie liczby reklamacji w kolejnych latach po wdrożeniu ISO 9001 Źródło: Opracowanie własne na podstawie danych uzyskanych z firmy X liczba braków Zestawienie liczby braków w kolejnych latach lata Rys. 3. Zestawienie liczby braków w kolejnych latach po wdrożeniu ISO 9001 Źródło: Opracowanie własne na podstawie danych uzyskanych z firmy X Autorka publikacji szczególnie podkreśla ten aspekt funkcjonowania przedsiębiorstwa, ponieważ spodziewała się spadku liczby zarówno reklamacji jak i braków po wdrożeniu ISO Tak jednak się nie stało. Koszty jakości Po przeprowadzeniu analizy związanej z niezgodnościami wyrobów pojawia się następna kwestia, a mianowicie koszty jakości. Wśród nich wyróżnić można koszty, które ponoszone są w celu usunięcia niezgodności wynikających z braków i reklamacji, jednak największą pozycję zawsze zajmują koszty oceny. Dokładne dane prezentuje rysunek 4. Przypuszcza się, że koszty jakości mogą pochłonąć 20-30% przychodów 3

4 lub obrotów przedsiębiorstwa [4]. Potencjalna możliwość ich zredukowania istnieje i wymagałaby od firmy poczynienia starań zmierzających do zmniejszenia liczby niezgodności. Z doświadczenia wielu przedsiębiorstw wynika, iż duża liczba braków i reklamacji jest wynikiem błędów popełnionych w czasie procesu projektowania. A im później wady te zostaną zaobserwowane, tym ich usunięcie przez firmę produkcyjną będzie droższe. udział procentowy Struktura kosztów jakości w kolejnych latach 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% lata koszty oceny Braki, Reklamacje Zew koszty zapobiegania Braki Reklamacje Wew Rys. 4. Struktura kosztów jakości Źródło: Opracowanie własne na podstawie danych uzyskanych z firmy X Miejsca powstawania niezgodności Z zamieszczonych wykresów (rys. 5 oraz 6), odczytać można, iż najwięcej problemów w funkcjonowaniu zakładu powstawało przy pracach montażowych. 4

5 Rys. 5. Zestawienie liczby reklamacji w odniesieniu do operacji i stanowisk Źródło: Opracowanie własne na podstawie danych uzyskanych z firmy X Rys. 6. Zestawienie liczby braków w odniesieniu do operacji i stanowisk Źródło: Opracowanie własne na podstawie danych uzyskanych z firmy X To właśnie błędów przy montażu w głównej mierze dotyczyły zgłaszane reklamacje. Na drugim miejscu uplasowało się spawanie, a na trzecim prace ślusarskie; duża liczba zgłaszanych reklamacji dotyczących wymienionych wyżej operacji jest spowodowana niską wykrywalnością niezgodności w zakładzie. 5

6 Propozycja wdrożenia metody projakościowej Po przeanalizowaniu miejsc powstawania niezgodności, autorka zajęła się doskonaleniem procesu spawania, bowiem spawanie jest drugim z kolei istotnym czynnikiem determinującym reklamacje od klientów. Spawanie jest procesem powszechnie stosowanym w przemyśle. To właśnie ten proces ma duży wpływ na koszty produkcji oraz jakość wyrobu finalnego. Dlatego też powinien być on przeprowadzany efektywnie i skutecznie. Spawanie jest traktowane jako <<proces specjalny>>, jako że badania spoin nie potwierdzają w pełni, czy osiągnięto określoną w normach jakość wyrobu. Jakość wyrobu nie jest uzyskiwana przez kontrolę- jakość powinna być uzyskana w procesie produkcyjnym. Nawet najbardziej szerokie i wyspecjalizowane badania nieniszczące nie poprawią jakości spoin [5]. W celu uniknięcia problemów przy produkcji i eksploatacji konieczne jest sprawowanie nadzoru nad wszystkimi fazami, będącymi w obszarze oddziaływań przedsiębiorstwa. Jeśli więc proces spawania zostanie zaprojektowany niepoprawnie, efektem tego mogą być problemy przy montażu albo eksploatacji. A jak zauważono wcześniej, problemy montażowe występują w przedsiębiorstwie dość często, można więc przypuszczać, iż jakaś ich część powiązana jest z procesem spawania. Kryterium wyboru metody Do dalszej analizy procesu spawania wybrano metodę QFD (Quality Function Deployment) ze względu na jej kompleksowość, bowiem uwzględnia wszystkie czynniki mające wpływ na jakość projektowanych wyrobów (procesów) [1]. Polskim tłumaczeniem QFD jest rozwinięcie funkcji jakości. Metoda QFD została opracowana przez Yoji Akao w Japonii w roku 1966 ubiegłego wieku [1]. Pierwsze jej zastosowanie datuje się na rok Miało to miejsce w stoczni należącej do Mitsubishi. Lata 70 minionego stulecia przyniosły jej prawdziwy rozkwit i uznanie dużych firm z Japonii i USA. QFD jest metodą dającą możliwość rozwiązania problemów wynikających z ograniczonego kontaktu między przedsiębiorstwem a klientem. Stwarza ona szansę na rozpoznawanie oczekiwań konsumentów. Można by pokusić się o stwierdzenie, iż metoda QFD tłumaczy wymagania klientów na język techniczny używany w przedsiębiorstwie [1]. Najważniejsze narzędzie wybranej metody stanowi diagram zwany również domem jakości, który zawiera pola takie jak: wymagania klientów, ich ważność dla konsumentów, parametry techniczne przedmiotu analizy (w tym przypadku procesu spawania), zależności między tymi parametrami, jak również zależności między parametrami technicznymi a oczekiwaniami klientów, czy też wskaźniki techniczne trudności wykonania [1]. Jednak to ze złożoności analizowanego problemu oraz zamierzonego celu wynika ostateczny kształt diagramu i liczba pól. W trakcie analizy dokonuje się również oceny ważności parametrów technicznych, a wykorzystuje się do tego poniższy wzór: T j R i 1 W Z gdzie: T j ważność parametru technicznego j ; W i ważność wymagania i ; Z ij zależność pomiędzy wymaganiem i a parametrem technicznym j ; R liczba wymagań klienta. i ij (1) 6

7 Obliczenie współczynników T j umożliwia łatwą identyfikację problemów technicznych. Opis postępowania w wybranej metodzie 1) Wybrano przedmiot analizy proces spawania w przedsiębiorstwie X. 2) Opracowano listę atrybutów klienta: bezpieczeństwo, zgodność z projektem, wymiar spawu, kompetencje spawacza, koszt, czas realizacji zlecenia, wytrzymałość, jakość materiałów i wyrobów, gwarancja, renoma firmy, brak odprysków, obsługa klienta, estetyczne wykonanie. 3) Wymienione wcześniej atrybuty podzielono na trzy kategorie: a) Użytkowe: Bezpieczeństwo Wytrzymałość b) Związane z wyglądem: Zgodność z projektem Wymiar spawu Estetyczne wykonanie Brak odprysków c) Inne: Koszt Gwarancja Jakość materiałów i wyrobów Kompetencje spawacza Obsługa klienta Czas realizacji zlecenia Renoma firmy 4) Ocena ważności atrybutów klienta. Na podstawie wywiadu z pracownikiem przyporządkowano wagi do atrybutów klienta (tabela 1). 5) Wyznaczono atrybuty techniczne związane z procesem spawania: spełnienie wymogów norm, metoda spawania, wytrzymałość, odporność na czynniki zewnętrzne, materiały łączone, materiał elektrody lub topnika, ilość i koncentracja dostarczanej energii, geometria, projekt połączenia, naprężenia. 6) Określono zależności między powyższymi atrybutami technicznymi oraz uzupełniono dach diagramu (rys. 7). 7) Określono zależności między atrybutami technicznymi i atrybutami klienta (rys. 7). 8) Obliczono znaczenie atrybutów technicznych. W tym celu posłużono się wzorem (1). Wyniki umieszczono na diagramie (rys. 7). 7

8 3. Podsumowanie Tabela 1 Ocena ważności atrybutów klienta Atrybuty klienta Waga Bezpieczeństwo 10 Wytrzymałość 7 Zgodność z projektem 10 Wymiar spawu 9 Estetyczne wykonanie 1 Brak odprysków 3 Koszt 8 Gwarancja 5 Jakość materiałów i wyrobów 6 Kompetencje spawacza 9 Obsługa klienta 2 Czas realizacji zlecenia 8 Renoma firmy 4 Na podstawie oceny ważności atrybutów klienta (rys. 7) można stwierdzić, iż szczególnie istotnymi aspektami dla odbiorców wyrobów firmy X są zarówno bezpieczeństwo jak i zgodność z projektem dostarczonym firmie przy składaniu zamówienia odnośnie wykonywanych spoin. Najniżej natomiast oceniono estetyczne wykonanie oraz obsługę klienta. Drugim wnioskiem, jaki napływa po zapoznaniu się z diagramem (rys. 7) jest stwierdzenie silnego związku pomiędzy spełnieniem wymogów norm a pozostałymi atrybutami technicznymi procesu spawania. Z kolei renoma firmy z atrybutów klienta wykazuje również silne oddziaływanie na wszystkie cechy techniczne procesu spawania. 8

9 Rys. 7 Dom jakości dla procesu spawania Na podstawie diagramu domu jakości autorka stwierdza, iż firma powinna zwrócić szczególną uwagę na cechy krytyczne, którymi są: spełnienie wymogów norm, metoda spawania oraz materiały łączone. Istnieje duże prawdopodobieństwo, iż problem związany z reklamacjami dotyczącymi procesu spawania spowodowany jest właśnie wymienionymi atrybutami i dlatego firma powinna dokonać poprawy procesu na etapie jego projektowania, czyli w trakcie ustalania jego przebiegu. Niewątpliwym atutem QFD wydaje się być poznanie wymagań klientów i możliwość ich uwzględnienia dla osiągnięcia pełnego sukcesu. Przy opracowaniu domu jakości wykryto cechy krytyczne procesu spawania, którymi są: spełnienie wymogów norm oraz odpowiedni dobór materiałów łączonych i właściwej metody spawania. W oparciu o przeprowadzoną analizę stwierdza się, iż należy położyć większy nacisk na jakość produktu i poszczególnych procesów na samym początku, czyli przy projektowaniu, bowiem, dzięki temu realne stanie się zredukowanie dość wysokich kosztów jakości. 9

10 4. Literatura [1] Skotnicka B., Wolniak R.: Metody i narzędzia zarządzania jakością. Teoria i praktyka. Gliwice: Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, [2] Hamrol A., Mantura W.: Zarządzanie jakością teoria i praktyka, Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, [3] Skotnicka-Zasadzień B.: Wykorzystanie narzędzi zarządzania jakością w zakresie analizy niezgodności wyrobu w przedsiębiorstwie przemysłowym. [w:] Studia i materiały Polskiego Stowarzyszenia Zarządzania Wiedzą nr 45. Bydgoszcz: Polskie Stowarzyszenie Zarządzania Wiedzą, 2011, s [4] Jagoda D.: Jakość na etapie technicznego przygotowania produkcji. [w:] Komputerowo zintegrowane zarządzanie. Tom I. Opole: Oficyna Wydawnicza Polskiego Towarzystwa Zarządzania Produkcją, 2010, s [5] PN-EN Spawanie. Wytyczne jakości i stosowania. Polski Komitet Normalizacyjny,