книги / Статистическое управление качеством технологических процессов

продукт^. Если действия необходимы, то они должны быть своевременны­ ми и правильными, иначе усилия по обработке информации будут беспо­ лезными.

Действия над процессами. Действия над процессами наиболее эко­ номична в тех случаях, когда они предпринимаются для предотвращения значительных отклонений важных характеристик (процесса или продукта) от их целевых значений. Этим поддерживается стабильность и изменчи­ вость вь^ода процесса в приемлемых пределах. Такое действие может за­ ключаться в изменении операций (например, обучение оператора, измене­ ние свойств входных материалов и т.д.) или элементов самого процесса (например, оборудования, которое может требовать улучшения, или того, как люди взаимодействуют между собой), а также в изменении процесса в целом, который может быть чувствительным к изменениям температуры или влажности в цехе. Последствия действий должны фиксироваться, и при этом необходим их дальнейший анализ.

Действия над продуктом. Действия над продуктом наименее эко­ номичны, когда они ограничиваются только обнаружением и исправлени­ ем несоответствующих продуктов. Если в данный момент продукт не со­ ответствует требованиям потребителя, то необходима сортировка всей из­ готовленной продукции и браковка или переделка всех несоответствую­ щих изделий. Это должно продолжаться до тех пор, пока не будут выпол­ нены и проверены необходимые корректирующие действия над процессом или пока не будут изменены спецификации для продукта.

Очевидно, что контроль, сопровождаемый действиями только над выходом, является плохой заменой эффективного менеджмента процесса. Такие действия должны применяться только как временные меры для не­ стабильных или невоспроизводимых процессов. Поэтому все дальнейшие рассуждения сосредоточиваются на тех анализах и действиях, которые корректируют сам процесс.

3.3. Вирусная теория менеджмента

Возникновение вирусной теории менеджмента следует связать с от­ крытиями Шухарта и концепцией статистического контроля качества. Э. Деминг отметил значимость этого открытия для теории менеджмента. Позже к нему присоединились Хомер Сарасон и Дж. М. Джуран, признав­ шие, что ключом к управлению процессом служит исследование этого процесса.

Под вирусами изменчивости понимается вариативность процессов. Любая деятельность осуществляется при наличии вариативности или ви­ русов изменчивости. Вирусы изменчивости невидимы, именно поэтому они столь опасны, их крайне трудно обнаружить и также трудно от них

«излечиться». О них узнают только по наличию симптомов. При этом ви­ рус изменчивости обладает свойством заражать и многократно увеличи­ вать изменчивость соседних и последующих процессов производства

(рис. 3.1).

Рис. 3.1. Цепная реакция вируса изменчивости на последовательных стадиях производства

Приведем пример цепной реакции вируса изменчивости на машино­

-металл не однороден по своей природе, поэтому процесс литья также имеет разброс;

-результат - неоднородность отливок по составу, размерам, твердо­

сти, структуре и изменения в их механической обработке;

-следствие - различие в износе инструмента при обработке;

-трудности в предсказании срока службы инструмента и необходи­ мых дополнительных ресурсов; увеличении количества сотрудников, заня­ тых обслуживанием и др.

Витоге изменчивость исходных материалов заразила все системы, включая систему управления, и привела к увеличению ресурсов.

Невозможность точно распланировать деятельность приводит к то­ му, что для обеспечения конечных результатов необходимо на каждом этапе производства иметь запас во времени и дополнительные ресурсы. При этом затраченное время в тысячи раз превышает необходимое.

Иллюстрацией верного подхода к организации деятельности может быть следующий пример.

Американская компания Генри Бела из Далласа, штат Техас, в начале 50-х годов продемонстрировала, как быстро она может построить одно­ этажный дом с двумя спальнями на заранее заложенном фундаменте. С на­ чала сборки до момента, как дом был закончен и покрашен, прошло менее трех часов, причем одна женщина в это время уже принимала горячую ванну, а другая готовила ужин на кухонной плите. Обычное время возве­ дения такого дома составляло 30 дней, а зачастую и больше.

Улучшение воспроизводимости производства требует уничтожения вируса изменчивости. Если устранить источники изменчивости на каждом этапе производства, то результат станет более предсказуемым, а производ­ ство - более управляемым. Появится возможность ускорить деятельность производства за счет сокращения простоев и задержек. При этом, чем меньше разброс показателей качества, тем выше качество.

Для стерилизации процесса (очистки от вирусов изменчивости) тре­ буется, чтобы кто-то, изучив причины, определяющие изменчивость, уст­ ранил их одну за другой. Только менеджер уполномочен вносить измене­ ния в систему. Если вы как менеджер попытаетесь усовершенствовать сис­ тему, состоящую из людей, машин и методов деятельности, устанавливая количественные целевые показатели для улучшения эффективности от­ дельных ее частей, система подведет вас там, где вы менее всего ожидаете, и вы заплатите за это сполна. Если вы ставите задачи работникам нижнего или среднего уровня системы безотносительно к системным аспектам про­ изводства и вирусной теории менеджмента, то вы не выполняете своих обязанностей.

Чтобы бороться с вирусами изменчивости, менеджеры должны нау­ читься собирать данные и анализировать их. Э. Деминг говорил, что для этого нужны «глубокие, основательные (глубинные) знания». Если менед­ жер осознал, как вирус проявляется, он сможет понять, что видит и слышит.

Разброс, вариативность параметров процесса связана со случайными и неслучайными причинами, которые необходимо научиться различать.

Никакие два продукта или две характеристики не могут быть абсо­ лютно идентичны, поскольку любой процесс содержит много источников изменчивости. Различия между продуктами могут быть большими, а могут быть и неизмеримо малыми, но они всегда присутствуют. Например, при­ чинами изменчивости диаметра выточенного вала могут быть параметры станка (зазоры, износ подшипников), инструмента (стойкость, скорость износа), материала (диаметр, твердость), действия оператора (подача дета­ ли, точность центрирования), обслуживание оборудования (смазка, замена изношенных деталей) и окружающая среда (температура, постоянство ис­ точника энергии). Другой пример - время заполнения накладной может меняться в зависимости от личных качеств людей, надежности используе­ мых средств, от требований к точности и разборчивости заполнения и др.

Некоторые причины изменчивости процесса, например люфты и за­ зоры в станке и его приспособлениях, или точность работы бухгалтера по­ рождают кратковременные различия и между продуктами процесса. Дру­ гие причины изменчивости имеют тенденцию создавать изменения в про­ дукте только в течение длительного времени, например, постепенно, как при износе инструмента или станка, ступенчато, как при процедурных из­ менениях, или нерегулярно, как при изменениях окружающей среды, таких

При управлении процессами на основе теории изменчивости важно понимать информацию, заложенную в вариациях. Как считает Э. Деминг, для принятие решения по дальнейшим действиям над процессом сущест­ венное значение имеет различие между стабильной и нестабильной систе­ мами. Прежде чем заняться анализом, использовать теорию распределения, определять среднее значение, стандартное отклонение и другие характери­ стики, необходимо убедиться в наличии статистической нормы, в том, что процесс находится в стабильном состоянии. Для этого достаточно изобра­ зить графически точки последовательного технологического процесса во времени - развернуть процесс во времени (рис. 3.2), или построить диа­ грамму разброса.

----------- ►

Время Рис. 3.2. Развертывание процесса во времени

Контрольные графики можно использовать для определения состоя­ ния процесса (стабильное, нестабильное), а также для регулирования про­ цесса (состояния статистического контроля).

Для построения графика в качестве показателей качества могут быть выбраны еженедельные объемы продаж, качество на входе и выходе, жа­ лобы потребителей, товарно-материальные запасы, прогулы, несчастные случаи, пожары, полученные счета и др.

Стабильное состояние системы нужно уметь выявлять по располо­ жению точек на графике. Система находится в стабильном состоянии (со­ стояние статистической нормы), если точки на графике имеют случайный разброс и в их расположении нет какой-либо закономерности. Разброс по­ казателя качества в стабильной системе обусловлен воздействием на сис­ тему случайных (системных, общих) причин.

Если в расположении точек на графике просматривается закономер­ ность (рис. 3.3), то это свидетельствует о нестабильном состоянии систе­ мы, что, в свою очередь, говорит о воздействии на систему специальной (особой) причины. При попытке вмешаться в нестабильный процесс с це­

лью компенсации нежелательных результатов или получения высоких ре­ зультатов, результат станет хуже, чем если бы процесс оставили в покое.

Необходимо научиться выделять особые и случайные причины. Дей­ ствия по обнаружению и устранению специальной причины совершенно иные, чем действия по устранению системной причины. Статистический график выявляет лишь наличие причины вариаций, лежащих за пределами системы, но он не указывает саму причину.

Время

Рис. 3.3. Неслучайное воздействие на систему

Специальную причину необходимо искать «по горячим следам». Простые приемы статистического управления процессами могут помочь обнаружить особые причины изменчивости. Распознавание особых причин и принятие надлежащих действий обычно является обязанностью тех, кто непосредственно связан с реализацией процесса, хотя в отдельных случаях для этого могут привлекаться менеджеры. Решение вопроса устранения особой причины изменчивости обычно требует локальных действий, осо­ бенно на ранней стадии усовершенствования процесса. После успешных локальных действий по устранению особых причин остальная работа будет требовать менеджерских действий. Устранение особой причины не отно­ сится к совершенствованию процесса, это лишь возвращение системы к прежнему состоянию.

Стабильный процесс, в котором ничто не указывает на особые при­ чины изменчивости, свидетельствует о состоянии статистического контро­ ля процесса. Это значит, что процесс неупорядочен, но его ближайшее бу­ дущее предсказуемо и можно определить его характеристики и возможно­ сти.

Преимущества состояния статистического контроля:

- процесс можно идентифицировать, его качественные характери­ стики предсказуемы;

- затраты можно предсказать;

-обеспечивается ритмичность выпуска продукта, что является предпосылкой системы «канбан» (точно в срок), и максимальная произво­ дительность процесса;

-упрощаются взаимоотношения между изготовителем и потребите­

лем;

- можно контролировать эффект управляющего воздействия на систему.

По достижении и поддержании состояния статистического контроля можно эффективно совершенствовать процесс, выявляя обычные или сис­ темные причины.

Простые статистические приемы помогают определить влияние обычных причин на изменчивость процесса, но выявление самих причин требует более детального анализа процесса. Устранение обычных причин является, как правило, обязанностью менеджмента. Люди, непосредствен­ но связанные с реализацией процесса, способны быстрее определить эти причины, сообщить о них менеджеру, который должен предпринять соот­ ветствующие действия. В целом, однако, действия по выявлению обычных причин изменчивости требуют действий над системой.

Промышленный опыт показывает, что только относительно малая доля (около 15 %) причин чрезмерной изменчивости процесса устранима локально людьми, непосредственно связанными с этим процессом. Боль­ шинство причин (около 85 %) исправляется только менеджерскими дейст­ виями над системой. Ошибки в выборе типа действий, которые нужно предпринять, обходятся весьма дорого для организации. Будет ошибкой, например, принятие решения о локальном действии (предположим, регу­ лировка станка), в то время как требуется менеджерское действие над сис­ темой (например, выбор поставщиков, которые обеспечат кондиционные входные материалы). Однако тесная взаимосвязь менеджеров с лицами, непосредственно связанными с процессом, необходима для успешной ра­ боты по уменьшению влияния обычных причин изменчивости.

3.5. Управление процессом и его воспроизводимость

Целью системы управления процессом является принятие экономи­ чески верных решений относительно действий, связанных с процессом. Это требует уравновешения последствий принятия не вполне верных дей­ ствий (излишнее управление) и непринятия необходимых действий (недос­ таточное управление), т.е. рассмотрения этих действий с учетом двух при­ чин изменчивости - особых и обычных.

Считается, что процесс действует в статистически управляемом со­ стоянии, если источниками изменчивости являются только обычные при­ чины. Поэтому одной из функций системы управления процессом является

Чтобы быть приемлемым, процесс должен находиться в статистиче­ ски управляемом состоянии и присущая ему изменчивость (воспроизводи­ мость) должна быть меньше, чем обозначенный допуск. Идеальной ситуа­ цией является случай 1, когда процесс статистически управляем и его спо­ собность соответствовать требованиям удовлетворительна. В случае 2 процесс статистически управляем, но имеет чрезмерную изменчивость от обычных причин, которая должна быть снижена. Случай 3 - процесс удов­ летворительно соответствует требованиям, но не являемся статистически управляемым. Особые причины изменчивости должны быть идентифици­ рованы и по воздействию. В случае 4 процесс и неуправляем, и неприем­ лем, что свидетельствует о влиянии как обычных, так и особых причин из­ менчивости. Для улучшения процесса необходимо уменьшить размах его параметров от этих причин.

Потребитель может позволить поставщику использовать процесс, даже когда он относится к случаю 3, при следующих обстоятельствах:

-потребитель нечувствителен к изменчивости внутри допуска;

-экономические затраты, связанные с действиями особых причин, превышают возможности одного из потребителей или всех потребителей. Экономически допустимыми особыми причинами могут быть износ и за­ точка инструмента, циклические (сезонные) вариации и т.п.;

-особые причины были идентифицированы и документированы как устойчивые и предсказуемые.

Втаких случаях потребитель может потребовать следующее:

-процесс должен пройти несколько циклов непрерывного совершен­ ствования, быть отработанным;

-для допустимой особой причины должна быть показана устойчи­ вость ее действия на протяжении известного интервала времени;

- должна действовать программа качества, которая обеспечивает со­ ответствие требованиям всего выхода процесса и защиту от всех других особых причин или неустойчивости в особо разрешенных ситуациях.

В автомобильной промышленности, например, принято рассчиты­ вать воспроизводимость при допущении, что процесс статистически управляем. Воспроизводимость используется в качестве основы для пред­ сказания того, как процесс будет действовать с использованием представ­ ляемых этим процессом статистических данных. Мало пользы от предска­ заний, основанных на данных для процесса, который нестабилен и непред­ сказуем во времени. Особые причины изменчивости влияют на форму, разброс или положение распределения процесса и поэтому могут опро­ вергнуть предсказания о воспроизводимости. Различные индексы и коэф­ фициенты воспроизводимости основаны на данных процесса, который на­ ходится в статистически управляемом состоянии.