Studia podyplomowe Zarządzanie w Przemyśle Naftowym i Gazowniczym Wybrane metody i narzędzia doskonalenia jakości (W 2) Dr inż. Jan Sas Kraków, 2016
Spis treści Kaizen Praktyki 5S Diagram ości (6M lub 4M) Analiza Pareto-Lorenza 5 x dlaczego (5WHY, 5W) Poka Yoke Koła jakości QFD FMEA 2
CO OZNACZA KAIZEN? KAI zmiana ZEN dobrze (na lepsze) KAIZEN ciągłe doskonalenie 3
KAIZEN To japońska koncepcja ciągłego ulepszania, ciągłego likwidowania braków i strat w procesach produkcyjnych i administracyjnych przez pracowników na ich stanowiskach (często powolne, małymi krokami). Kaizen = drobne ciągłe doskonalenie = = TQM + JiT + praca zespołowa + minimalizacja kosztów + TPM 4
ZASADY KAIZEN Idź do Gemba - miejsce produkcji, warsztat, biuro Obserwuj Genbutsu - rzeczywiste przedmioty, miejsce Szukaj Muda - straty, marnotrawstwo Rób KAIZEN - ciągłe doskonalenie Gemba Genbutsu Muda KAIZEN 5
5S KAIZEN TQM T Q M K A I Z E N Systematyczne, ciągłe usprawnianie 5 S s s s s s 1. Seiri (selekcja) 3. Seiso (czystość) 2. Seiton (systematyczność) 5. Shitsuke (samodyscyplina) 4. Seiketsu (standaryzacja) 6
KAIZEN A INNOWACJE standaryzacja i działania utrzymujące Wynik działania Kaizen innowacje Czas 7
Praktyki 5S - to skuteczny system nakierowany na dbałość, porządek i racjonalne gospodarowanie zasobami na indywidualnym stanowisku pracy, - stosowanie praktyk 5S jest uniwersalne i przyczynia się do ograniczenia marnotrawstwa 1. SEIRI (ang. sort) selekcja: usuwanie ze stanowiska pracy oraz otoczenia rzeczy zbędnych, niepotrzebnych 2. SEITON (ang. systematise) systematyka: układanie rzeczy w sposób uporządkowany i systematyczny 3. SEISO (ang. sweep) sprzątanie: utrzymanie w czystości, sprzątanie i odnawianie stanowiska pracy 4. SEIKETSU (ang. standarize) standaryzacja: wprowadzanie łatwych do realizacji procedur i instrukcji 5. SHITSUKE (ang. self-discipline) samodyscyplina: utrzymanie samodyscypliny przez stosowanie regulaminów, wytycznych, instrukcji, procedur itp 8
5S - cd Krok 1 - sortowanie: identyfikacja i usunięcie ze stanowiska wszystkich nieużywanych przyrządów, narzędzi, zbędnych danych i materiałów. Niezbędność użycia wynika z częstotliwości wykorzystania (np. do 30 dni). Ograniczenie marnotrawstwa. Eliminowanie marnotrawstwa 9
10
5S - przykłady zastosowania 11
Ćwiczenie 1: 5S 12
Analiza jakościowa wykresy rybich ości (Ishikawy) Kaoru Ishikawa: profesor Uniwersytetu w Tokio; twórca Kół jakości ; propagator działania zespołowego w doskonaleniu jakości zdefiniował siedem tzw. starych narzędzi TQM (diagram rybich ości, analiza Pareto-Lorenza, histogramy, wykresy korelacji, arkusze kontrolne, karty kontrolne, schematy blokowe) opracował schemat do analizy jakościowej w postaci rybich ości Charakterystyka analizy jakościowej Jest to schemat postępowania dla przeprowadzenia, w sposób uporządkowany, analizy przyczynowo skutkowej. Najpierw są wyznaczane grupy przyczyn, a następnie w ramach tych grup, są wyznaczane przyczyny szczegółowe powodujące założone lub rzeczywiste skutki. Taką analizę można przeprowadzać dla procesów jak i produktów czy usług, zarówno dla już zaistniałych jak i dopiero zamierzonych. 13
Diagram ości (rybich ości, Ishikawy) metoda (technologia) maszyna człowiek SKUTEK (wynik procesu) projekt materiał zarządzanie - bardzo uniwersalna analiza jakościowa przyczyn powodujących określony skutek, - może być wykorzystana np. do znalezienia przyczyn powodujących zakłócenia procesu, przyczyn wadliwości produktu, czynników sukcesu, przyczyn nadmiernych kosztów itp., - zalecana przy stosowaniu metody FMEA, - często realizowany w układzie 4M (metoda, maszyna, materiał, człowiek) 14
Diagram 4M metoda (technologia) maszyna SKUTEK (wynik procesu) materiał człowiek 15
Ćwiczenie 2 wprowadzenie Analiza jakościowa wykresy rybich ości (Ishikawy) i ilościowa (Pareto-Lorenza) 16
Układ przedmiotowy ZESPÓŁ 1 ZESPÓŁ 3 podzespół A podzespół C podzespół B cz. x cz. y SKUTEK wynik procesu ZESPÓŁ 2 17
Układ technologiczny OPERACJA A OPERACJA C czynność czynność SKUTEK wynik procesu OPERACJA B 18
Sposób przeprowadzenia analizy Rybich ości 1. Bezpośrednie opracowanie diagramu rybich ości (gdy dobra znajomość przyczyn powodujących określony skutek oraz umiejętność budowy takiego diagramu), lub: 2. Najpierw wytypowanie głównych przyczyn, a następnie wskazanie przyczyn niższego rzędu dla znalezienia takich, które są możliwe do korekty. Następnie sporządzenie wykresu Ishikawy SKUTEK P1 P2 P3 P1.1 P1.2 P1.3 P2.1 P2.2 P3.1 P3.2 P1.2.1 P1.2.2 P1.2.3 19
Reklamacje czekolady 1. 2. 3. Przeterminowana Czekolada popękana Inne opakowanie ( ) ( ) 4. Uszkodzone opakowanie Błąd w systemie dystrybucyjnym 1.1 1.2 4.1 4.2 4.3 Zbyt długie składowanie u producenta 1.1.1 1.1.2 Błąd pracownika Zbyt długie składowanie w sklepie ( ) Podczas produkcji W transporcie W sklepie Wadliwe ustawienie maszyn ( ) 4.1.1 4.1.2 Niewłaściwy papier ( ) 1.1.1.1 1.1.2.1 1.1.2.2 4.1.2.1 4.1.2.2 Wadliwy program Zaniedbanie pracownika Brak instrukcji Błąd projektu Błąd zamówienia Analiza wstępna dla sporządzenia wykresu rybich ości 20
1.1.2 1.1.2.1 1.1.2.2 1.1 1. 2. 1.1.1.1 1.2 1.1.1 4.2 4.1.1 Skutek: Reklamacje czekolady 4.3 4.1.2.1 4.1.2.2 4.1 3. 4. 4.1.2 Wykres rybich ości na podstawie diagramu analizy wstępnej 21
Zadanie 2a: analiza jakościowa (obiekt/proces/produkt - do wyboru) Np.: Mieszkańcy nowo-oddanego do użytku domu jednorodzinnego zgłosili szereg reklamacji do dewelopera, ponieważ w domu tym było zbyt chłodno. Np.: Zastrzeżenia użytkowników do nowej instalacji gazowej w budynku wielorodzinnym. Np.:... Za pomocą analizy jakościowej (diagramu rybich ości ) należy określić co najmniej cztery możliwe, główne czynniki (wady), takiego stanu rzeczy oraz wyznaczyć ich przyczyny. 22
Wilfried Fritz Pareto (1848 1923) Włoski socjolog i ekonomista, profesor uniwersytetu w Lozannie. W swoich badaniach nad rozkładem bogactwa na świecie stwierdził, że 80% dóbr (liczonych pod względem ich wartości) znajduje się w rękach 20% ludności świata. To prawo nazwano prawem Pareto lub też prawem 20/80. Zasada (prawo) Pareto (20/80) 20% przyczyn powoduje 80% skutków 23
Prawo Pareto - cd Z czasem okazało się, że prawo Pareto stosuje się w znacznie większej liczbie przypadków, np.: 20% swojego czasu poświęca menedżer na rozwiązanie 80% problemów, 20% klientów zostawia w kasie firmy 80% gotówki, 20% produktów daje w wyniku ich sprzedaży 80% wpływów, 20% uczniów powoduje 80% problemów wychowawczych, 20% pracowników konsumuje 80% dni absencji w pracy. Ogólnie można powiedzieć, że bardzo często: 20% przyczyn rodzi 80% skutków. 24
Przykład - z analizy wadliwości wynika, że w okresie badania wyrób był wadliwy z 10 różnych powodów. Liczba zarejestrowanych przypadków wadliwości była następująca: Nr wady Liczba wadliwych wyrobów 1 2 2 25 3 5 4 8 5 2 6 2 7 1 8 1 9 21 10 3 Nr wady Liczba wadliwych wyrobów Udział względny [%] Udział skumulowany [%] 2 25 35,71 35,71 9 21 30,00 65,71 4 8 11,43 77,14 3 5 7,14 84,28 10 3 4,29 88,57 1 2 2,86 91,43 5 2 2,86 94,29 6 2 2,86 97,15 7 1 1,43 98,58 8 1 1,43 100,00 25
Diagram Pareto Lorenza - bardzo uniwersalna analiza ilościowa pozwalająca na określenie znaczenia danych czynników (w oparciu o regułę 20/80) i wskazanie, które z nich mają decydujący wpływ na wynik, - bardzo często stosowana po analizie rybich ości, Udział % 100 krzywa Lorenza 90 80 70 60 50 40 30 20 10 krzywa Pareto 2 9 4 3 10 1 6 8 7 5 Nr wady 26
Analiza P-L z uwzględnieniem znaczenia przyczyn wad Znaczenie poszczególnych przyczyn wad określają np. koszty ich usunięcia, które wynoszą liczone dla pojedynczego przypadku następujące kwoty w złotych (wg podanej kolejności wad): Nr wady Liczba wadliwych wyrobów Koszty jednostkowe [zł] Suma kosztów [zł] Udział względny [%] 27
ZADANIE 2b: ANALIZA ILOŚCIOWA Producent rowerów przeprowadził analizę reklamacji za ostatni rok, z której wynikało, iż najczęściej zgłoszonymi wadami były (w nawiasach liczba przypadków): Uszkodzenie mechanizmu hamulca tylnego (9) Zerwanie łańcucha (15) Zablokowanie przerzutki (8) Łuszczenie się farby pokrywającej ramę roweru (28) Uchodzenie powietrza z kół (10) Pękanie powłoki siodełka (7) Wypadanie gumowych klocków z uchwytów hamulców (50) Zerwanie końcówek linki hamulcowej (40) Pękanie gumowych uchwytów kierownicy roweru (4) Znaczenie poszczególnych wad dla producenta określają koszty ich naprawy, które wynoszą liczone dla pojedynczego przypadku (wg powyższej kolejności wad): 1: 170zł; 2: 30zł; 3: 300zł; 4: 130zł; 5: 20zł; 6: 90zł; 7: 10zł; 8: 15zł; 9: 10zł. Dla powyższych danych należy przeprowadzić analizę ilościową Pareto-Lorenza w oparciu o ekonomiczne znaczenie wad i zdecydować, które wady powinny być wyeliminowane w pierwszej kolejności 28
5WHY Jest to metoda analizy przyczyn powodujących określony skutek. Za pomocą stawiania pytań dlaczego? (średnio do 5 razy) można określić: - dlaczego powstał problem? - dlaczego go nie zauważono? - jak go rozwiązać? Twórca metody: Sakichi Toyoda 5 WHY to element Kaizen. Może być stosowana razem z analizą przyczynowo skutkową lub samodzielnie Z odpowiedzi powinno wynikać: - co się stało? - kiedy? - jaka jest skala problemu? - jakie są zagrożenia? Koniec analizy - gdy następuję zapętlenie lub dochodzimy do błędnych wniosków 29
5WHY przykład 1 PROBLEM: ktoś złamał rękę upadając na korytarzu Pytanie 1: Dlaczego osoba przewróciła się na korytarzu? Odp. 1: W wyniku poślizgnięcia się Pytanie 2: Dlaczego nastąpiło poślizgnięcie? Odp. 2: podłoga była mokra Pytanie 3: Dlaczego podłoga była mokra? Odp. 3: Pozostała plama wody po sprzątaniu Pytanie 4: Dlaczego pozostała plama wody po sprzątaniu? Odp. 4: Na korytarzu było zbyt ciemno. Nie było widać tej plamy wody Pytanie 5: Dlaczego było zbyt ciemno? Odp. 5: Uszkodzone świetlówki Pytanie 6: Dlaczego nie wymieniono uszkodzonych świetlówek? Odp. 6: Służby techniczne nie zgłosiły potrzeby wymiany świetlówek 30
5WHY przykład 2 PROBLEM: błędne przygotowanie materiału do druku Pytanie 1: Dlaczego materiały zostały błędnie przygotowane? Odp. 1: Ponieważ zdjęcia i lustracje przygotowano w niewłaściwej rozdzielczości Pytanie 2: Dlaczego pliki posiadały niewłaściwą rozdzielczość? Odp. 2: klient dokonał zmian w zamówieniu dostarczając nowy plik a mimo to plik nie został podmieniony Pytanie 3: Dlaczego nie podmieniono pliku w bazie danych? Odp. 3: Był to błąd pracownika Pytanie 4: Dlaczego pracownik popełnił taki błąd? Odp. 4: Ponieważ pracownik był przemęczony Pytanie 5: Dlaczego pracownik był przemęczony? Odp. 5: Ponieważ od kilku dni pracuje po 10 godzin na zmianę aby zdążyć na czas z zamówieniami 31
5WHY przykład 3 Problem: niestaranne wykonanie oprawy introligatorskiej Pytanie 1: Dlaczego zamówienie nie zostało wykonane prawidłowo? Odp. 1: Ponieważ kartki były pobrudzone klejem. Pytanie 2: Dlaczego zostały pobrudzone klejem? Odp. 2: Ponieważ maszyna do oprawy była niewłaściwie obsługiwana. Pytanie 3: Dlaczego maszyna była niewłaściwie obsługiwana? Odp. 3: Pracownik nie posiadał odpowiedniego przeszkolenia. Pytanie 4: Dlaczego obsługiwał pracownik bez przeszkolenia? Odp. 4: Pracownik trafił na to stanowisko w zastępstwie z innego stanowiska Pytanie 5: Dlaczego przydzielono osobę bez przeszkolenia? Odp. 5: Na tej zmianie nie było w drukarni osoby przeszkolonej w tym zakresie (zwolnienie chorobowe pracownika) Może być inna liczba pytań dlaczego? 32
POKA YOKE Poka Yoke to sposób zabezpieczenia przed błędami ( głupimi ), ich minimalizacja poprzez eliminowanie konieczności skupiania uwagi. Podstawy: - koncentracja na kontroli u źródeł, - kontrola 100% poprzez prostą kontrolę wizualną lub proste urządzenia, - wbudowanie kontroli w proces i uznanie jej jako jego część, - ludzie nie są nieomylni i dlatego należy stosować zabezpieczenia Poka Yoke. Przykład: Operator ma za zadanie wywiercić 16 otworów w półprodukcie na wiertarce stołowej. Pozycje otworów są już uprzednio zaznaczone na elemencie, zadaniem operatora jest ustawić poprawnie element na stole i wykonać 16 otworów. Pojawiające się wady: losowo zdarzające się braki otworów w detalach. 33
Przed wprowadzeniem Poka Yoke: Operator kładzie element na stole i kolejno wykonuje 16 otworów, następnie wizualnie sprawdza czy wykonał wszystkie otwory i przekazuje detal do kolejnego procesu. Po wprowadzeniu Poka Yoke: Na wiertarce zamontowano układ elektroniczny, który zlicza ilość wywierconych otworów w detalu. W przypadku wykonania 16 otworów zapala się zielona lampka, w przypadku niewłaściwej ilości włączana jest czerwona lampka. Po zmianie detalu sterownik rozpoczyna ponownie zliczanie ilości wierceń. Stosowanie prostych czujników oraz sygnalizatorów wad bardzo ułatwia uniknięcia prostych błędów
KOŁA JAKOŚĆI Grupa oparta na podstawowej komórce organizacyjnej, której celem jest doskonalić jakość produktów, procesów i wszystkiego, co jest związane z daną komórką, w celu poprawy poziomu zadowolenia klientów i obniżenia kosztów. Działania Kół są prowadzone bez dodatkowego wynagrodzenia, często po godzinach pracy. 35
QFD Dom jakości
QFD (Quality Function Deployment) oznacza dopasowanie funkcji jakości. Również znana pod nazwą Dom jakości (House of Quality) Metoda pozwala przetwarzać potrzeby odbiorców na charakterystyki wyrobów, to znaczy umożliwia ustalenie ogólnych, technicznych parametrów wyrobu i jego części (zespołów), następnie parametrów procesu, w których te części są wytwarzane. Jest realizowana w trzech zasadniczych fazach. Jest szczególnie przydatna dla działań w sferze przedprodukcyjnej (etap projektowania wyrobów). 37
QFD cd DLA KAŻDEJ FAZY: pytanie CO UZYSKAĆ? i odpowiedź JAK TO ZROBIĆ FAZA 1 R Y N E K WYMAGANIA POTENCJALNYCH KLIENTÓW Marketing FAZA 2 CECHY WYROBU Projektanci W Y R Ó B CECHY ZESPOŁÓW CECHY CZĘŚCI/ELEMENTÓW Konstruktorzy Konstruktorzy FAZA 3 P R O C E S PARAMETRY PROCESU INSTRUKCJE I n f o r m a c j e Technolodzy, produkcja, montaż Operatorzy procesu W y k o n a w c y 38
QFD schemat Domu jakości I Cechy produktu N F III Wymagania klientów O Wskaźnik wymagań R Zależności pomiędzy Porównanie wg klientów M wymaganiami produktu własnego A i cechami produktu z konkurencyjnymi I II C J IV VII E I N F O R M A C J E W i T E C H N I C Z N E VI Zależności pomiędzy parametrami produktu M A R K E T I N G O W E Z ij Ważność cech produktu T j Docelowe wartości cech produktu Wskaźniki technicznej trudności wykonania V VIII IX 39
Struktura QFD (opis pól diagramu) I II III IV V VI VII VIII IX Zdefiniowanie wymagań klientów Identyfikacja ważności wymagań wg klientów Cechy produktu Zależności pomiędzy wymaganiami klientów a cechami produktu Ważność cech produktu Zależności pomiędzy parametrami produktu Porównanie produktu własnego z produktami konkurencyjnymi Docelowa wartość cech produktu Wskaźniki technicznej trudności wykonania 40
Pole I Wymagania klientów specyfikacja Pole II Przyjęto skalę 1 5 dla rangi cechy według sprzedawców przyjęto wartości z przedziału 1 2 dot. możliwości wyeksponowania cechy w miejscu sprzedaży (1 brak takiej możliwości 2 pełna możliwość wyeksponowania cechy) Pole III Cechy techniczne wyrobu specyfikacja Pole IV Zależność pomiędzy wymaganiami a cechami technicznymi zależność silna (9 punktów) zależność średnia (3 punkty) zależność słaba (1 punkt) 41
Pole V Ważność parametrów technicznych l T j = W i Z ij i 1 Pole VI Zależność między parametrami technicznymi + silnie pozytywna słabo pozytywna słabo negatywna = silnie negatywna Pole VII Porównanie produktu własnego z konkurencją przyjęto skalę 3-stopniową produkt gorszy 0 produkt podobny + produkt lepszy nasz wyrób konkurent A konkurent B 42
Pole VIII Docelowa wartość cech produktu dane liczbowe i porównanie z konkurencją Pole IX Wskaźniki technicznej trudności wykonania szacowanie (skala 1 5) 1 łatwość uzyskania cechy... 5 duża trudność uzyskania cechy 43
Ranga cechy wg klientów Ranga cechy wg sprzedawców Ocena ważności Przykład Wymagania klientów (i) Ważność parametrów technicznych Znaczenie parametrów techn. [%] Cechy krytyczne Docelowa wartość parametrów techn. Porównanie z konkurencją + 0 - Wskaźnik techn. trudności wykonania - 0 + - nasz wyrób - konkurent A - konkurent B 44
Ranga cechy wg klientów Ranga cechy wg sprzedawców Ocena ważności Moc silnika ( min 500 W) Obroty silnika (ok. 1200/min) Zakres przełożeń (do poziomu 1: ) Skok udaru (min. 1 mm) Masa (do 0,9 kg) Głośność pracy (do 48 db) Wys. skuteczność chłodzenia Ergonom. uchwyt Częstotliwość udaru (do 300/min) Ręcznie mocowane narzędzia Przykład: Wiertarka udarowa + = - - Wymagania klientów (i) Uniwersalność stosowania Duży zakres średnic Niska uciążl. dla środow. Ergonomiczność Wysoka trwałość Ważność parametrów technicznych Znaczenie parametrów techn. [%] Cechy krytyczne Docelowa wartość parametrów techn. Porównanie z konkurencją + 0 - Wskaźnik techn. trudności wykonania 5 4 2 3 5 1,6 2 1 2 1,2 8 8 2 6 6 204 216 164 68 22 26 102 86 60 78 19,9 21,1 16,0 6,6 2,2 2,5 9,9 8,4 5,8 7,6 II I III 1 2 3 5 4 4 3 2 5 5-0 + - nasz wyrób - konkurent A - konkurent B 45
Ćwiczenie 3: QFD Należy przeprowadzić działania doskonalenia produktu w oparciu o zasady Domu jakości dla wybranego produktu (sprzęt AGD?, samochód?, elektronika? itp.) 46
FMEA (FAILURE MODE AND EFFECT ANALYSIS) - Analiza przyczyn, skutków i krytyczności wad Cel: analiza produktu lub procesu dla uniknięcia potencjalnych wad lub wskazania już istniejących. Warianty: FMEA dla produktu (głównie na etapie projektu) - opracowanie koncepcji, - badania nad wdrożeniem, - wdrażanie produktu na skalę przemysłową. FMEA dla procesów (eliminowanie zakłóceń procesów wytwarzania) - planowanie technologii, - planowanie produkcji, - uruchomienie produkcji seryjnej. ZAWSZE DLA ETAPÓW PROCESÓW UZNAWANYCH ZA KRYTYCZNE DLA PRODUKTÓW R ryzyko wystąpienia wady (lub przyczyny wady) W wykrywalność wady Z znaczenie wady WPR wskaźnik priorytetu (lub LPR, P) WPR = R W Z 47
FMEA schemat blokowy przeprowadzenia analizy 1 Definicja celu Powołanie grup roboczych Plan działań zaradczych Analiza ilościowa wad dla planu działań zaradczych Przygotowanie badań zakres i termin dekompozycja funkcyjna produktu lub procedury zbieranie danych N WPR mniejsze od przyjętego poziomu T Wdrożenie działań zaradczych (prewencyjnych) Analiza jakościowa wad Nadzór wdrożenia, wyniki Analiza ilościowa wad WPR wyższe od przyjętego poziomu N Podejmowanie działań zaradczych jest zbędne N Wyniki zgodne z założeniami Zatwierdzenie procedury T 1 Koniec badania FMEA Koniec badania FMEA 48
Dokumentacja przygotowania badań 1 A Analiza jakościowa wad B Analiza ilościowa wad A1 zestawienie/typowanie wad B1 oszacowanie czynników ryzyka A2 poszukiwanie przyczyn wad B2 wyznaczenie krytyczności wad A3 badanie skutków wad C Plan działań zaradczych A4 ustalenie zakresu i kontroli badań D Nadzór nad działaniami zaradczymi 1 49
Ćwiczenie 4: FMEA 50
koniec 51