5.1.1. Управленческая информация о жизненном цикле продукта

Жизненный цикл продукта – совокупность процессов, выполняемых от момента выявления потребностей общества в определенной продукции до момента удовлетворения этих потребностей и утилизации продукта.

Современное управление базируется на использовании информации: о продукте, о данных жизненного цикла продукта и среды, в которой протекает жизненный цикл продукта.

Укрупненная классификация этих данных и их связь со стадиями ЖЦП приведена в таблице 5.1. На рисунке 5.1 показана взаимосвязь информации с функциональными задачами, решаемыми на различных этапах жизненного цикла, а также показаны организационные структуры, являющиеся пользователями информации.

Для каждого класса информации в настоящее время разработаны или разрабатываются международные стандарты.

На основании данных в цепочках поставки необходимо управлять процессами в этих цепочках.

Ниже представлены некоторые инструменты, используемые при улучшении процессов. Рассматриваемые методы могут использоваться отдельно или в комбинации друг с другом.

 

5.1.2. Основные методы улучшения процессов

Мозговой штурм

Мозговой штурм – один из наиболее широкоиспользуемых методов, который является фактически формой упорядоченного творчества. Принцип мозгового штурма состоит в том, чтобы стимулировать

Таблица 5.1

Классификация управленческой информации и ее связь со стадиями жизненного цикла продукта

Рис. 5.1. Данные ЖЦП

участников к генерации потока идей в направлении решения конкретной проблемы. Мозговой штурм проводится в группе численностью 7 (иногда до 15) человек, причем участники не критикуют и не обсуждают высказанные идеи, а лишь развивают их. Мозговой штурм координируется руководителем, который должен пробудить ассоциации, эмоции, интуицию участников и при этом удержать направление обсуждения в течение отведенного времени, а также обеспечить фиксацию всех высказанных предложений. Каждый член группы высказывает идею, связанную с текущей проблемой. Руководитель передает по кругу право голоса, пока все идеи не будут высказаны. За стадией генерации идет стадия экспертизы. Эксперты анализируют сгенерированные идеи и преобразуют их в технические, организационные и другие решения.

Групповая работа

Групповая работа – структурированная деятельность группы, которая используется для выработки согласованного решения поставленной задачи. Часто эта работа проводится после мозгового штурма, для принятия решения.

Руководитель ставит задачу, которая должна быть решена.

На первом этапе генерируют идеи, используя метод мозгового штурма. Также, могут быть использованы идеи, полученные ранее при проведении мозгового штурма.

Далее группа обсуждает идеи на бумаге, доске или на экране. Идеи характеризуются группой с положительных и отрицательных сторон, уточняются. Группа объединяет, классифицирует и группирует их.

Каждый член группы выбирает от пяти до восьми идей или действий из всего списка, которые отвечают его предпочтениям. Потом отобранные идеи или действия получают оценку от единицы до пяти (или восьми). Идеи, получившие наибольшее количество голосов, представляются на окончательное обсуждение группе. Группа должна придти к единому мнению в отношении результата своей работы и принять согласованное решение. При этом каждый член группы имеют равное право голоса в обсуждении и отборе идеи или действия (принятии решения). Только после этого групповую работу можно считать законченной.

Диаграмма приближения

Диаграмма Приближения (также известна как KJ-метод – по имени создателя Kawakita Jiro) позволяет обрабатывать большой массив данных, полученных в результате мозгового штурма. При реализации метода, массив данных группируется и выбор предпочтительного решения осуществляется между полученными группами. Внутри выбранной группы данные также объединяются в подгруппы и после этого выбирается предпочтительная подгруппа. Так происходит до тех пор, пока рабочая группа не придет к конкретному (конечному) решению.

Бенчмаркинг

Бенчмаркинг (стратегическое ранжирование) – непрерывный, систематический аналитический процесс для оценки деятельности организаций, которые признаны лучшими, с целью установления собственных приоритетов, целей, и задач. Команды по бенчмаркингу обычно обследуют от пяти до двенадцати предприятий, сравнивают их характеристики с характеристиками своей собственной организации. Команда исследует:

• изготавливаемую продукцию;

• особенности предоставления услуг;

• процессы производства продукции или услуги;

• процессы административного управления;

• управление персоналом;

• финансовые процессы

• процессы управления качеством;

• стоимость, продолжительность производственного цикла;

• стратегию, планы, цели и задачи.

Развертывание функции качества

Развертывание функции качества (QFD) – систематический подход к определению и пониманию требований и ожиданий клиента, с последующим переводом этих требований и ожиданий в технические характеристики разрабатываемой продукции. Эта технология разрабатывалась в Японии начиная с конца 60-х гг. и сейчас все шире используется в разных странах мира. QFD – экспертный метод, использующий табличную форму представления данных, причем со специфической формой таблиц, которые получили название «домики качества». От одной до 44 таблиц («домиков качества») разрабатываются в зависимости от того, насколько сложна и детализирована поставленная цель.

SWOT-анализ

SWOT-анализ – систематический подход к пониманию конкурентных преимуществ и недостатков организации, ее продукции, процессов во взаимосвязи с ее окружением. SWOT-анализ обычно проводится как часть стратегического процесса планирования, хотя он может эффективно использоваться и для того, чтобы стимулировать генерацию идей и развитие творчества.

Обычно SWOT-анализ проводится рабочей группой. Команда пытается разработать список всех сильных и слабых сторон организации, связанных с темой обсуждения, используя технологию бенчмаркинга. Затем группа формулирует все источники риска для достижения успеха организацией, ее продукцией, процессом. Наконец, группа пытается раскрыть все возможности на пути к достижению успеха организацией, ее продукцией, процессом, максимизируя преимущества, и минимизируя недостатки.

FMEA

Failure Mode and Effects Analysis — технология анализа возможности возникновения и влияния дефектов на потребителя. FMEA проводится для разрабатываемых продуктов и процессов с целью снижения риска потребителя от потенциальных дефектов.

Функционально-физический анализ (ФФА)

ФФА – технология анализа качества предлагаемых проектировщиком технических решений, принципов действия изделия и его элементов; ФФА проводится для разрабатываемых продуктов и процессов.

Целевое планирование (Hoshin-планирование).

Этот метод разработан в Японии в 1960-х. Hoshin Kanri (контроль устремлений) – более эффективная форма управления целями (МВО), которая фактически основана на методах планирования боевых действий.

Nichijo Kanri (ежедневное управление) – форма управления критическим фактором успеха или ключевым индикатором.

Согласно Hoshin-планированию, устанавливается ряд связанных задач, которые напрямую вытекают из стратегических целей и сопровождаются планами действий. Планирование строится таким образом, что, когда минимальные задачи выполнены, более высокий уровень задач устанавливается автоматически, и так далее вверх по цепочке целей.

Диаграмма потока процесса (flowchart)

Диаграмма потока процесса (алгоритм процесса) – представление на высоком уровне основных последовательности действий, входов, выходов и точек принятия решений в процессе. Процесс моделируется на бумаге или с помощью программных продуктов. Ценность полученного алгоритма процесса в том, что он показывает большую информацию о процессе, быстро воспроизводимую, хорошо понимаемую (в отличие от более строгих методов, например IDEF).

Крайне полезно привлекать к анализу алгоритмов внешних участников, особенно клиентов.

Диаграмма отношений

Диаграмма отношений строится на доске, бумаге или с помощью простых программных средств. Сначала изображаются все элементы процесса (или другие рассматриваемые категории). Затем все элементы попарно сравнивают между собой, определяя элементы-причины и элементы-следствия. Элемент-причина – инициатор проблемы или просто предшествует другому элементу. Элемент-следствие – его проблемы определены другим элементом или он просто последующий элемент. От элемента-причины рисуют стрелку к элементу-следствию. Чем больше стрелок отходит от элемента, тем большие усилия по улучшению должны быть направлены на этот элемент.

Моделирование деятельности

Модель разрабатывается для понимания, анализа, улучшения, кардинального изменения системы или процесса. Модель описывает порядок и последовательность действий, механизм контроля и управления, параметры входа и выхода, ресурсы.

Моделирование используется для:

• проектирования процесса на всех уровнях;

• выполнения анализа процесса;

• создания документации по процессу;

• согласования позиций аналитиков, проектировщиков, пользователей, и менеджеров;

• достижения согласованности среди функциональных команд;

• управления большими и сложными проектами;

• анализа предприятия;

• управления информацией и ресурсами.

Моделирование данных

Моделирование данных используется для того, чтобы построить графическую информационную модель, которая представляет структуру и семантику информации в пределах окружающей среды, системы, или процесса. Основная цель: поддержание управления данными как ресурсом, интеграция информационных систем, создание баз данных.

Моделирование данных осуществляют несколько функциональных групп. Первая группа, отвечающая за улучшение процесса, обычно ограничивается идентификацией объектов, первичных ключей, главных признаков и правил, связанных с процессом. Далее, информация передается для администрирования данных и технической поддержки, для разработки базы данных и поддержки интегрированной информационной системой. Таким образом, моделирование данных обеспечивает общую связь между функциональными и техническими элементами.

Функционально-стоимостной анализ (ФСА)

ФСА – инструмент для определения стоимостных элементов производства продукции или услуги. В процессе ФСА анализируют элементы процессов и деятельности с точки зрения того, насколько они добавляют (или не добавляют) ценности продукции или услуге. Если эту информацию удалось получить, улучшение процесса может быть сведено к уменьшению или устранению не добавляющих ценности элементов процесса.

Анализ начинается с создания модели процесса, которую полностью декомпозируют. С полностью декомпозированной моделью деятельности становится относительно легко исследовать финансовые данные, выявлять затраты, находить не добавляющие ценность действия и идентифицировать инициаторов затрат. ФСА наиболее эффективен в производственных процессах, но может быть полезными в процессах оказания услуг.

Индекс удовлетворенности потребителей

В промышленно развитых странах используются типовые методики определения индекса удовлетворенности потребителя (ACSI — американский индекс удовлетворенности потребителя или ECSI — европейский индекс удовлетворенности потребителя).

Эти индексы измеряются и для отдельных предприятий, и по отраслям, для регионов и стран.

Семь инструментов управления качеством

Один из базовых принципов управления качеством состоит в принятии решений на основе фактов. Наиболее полно это решается методом моделирования процессов, как производственных, так и управленческих, инструментами математической статистики. Однако современные статистические методы довольно сложны для восприятия и широкого практического использования без углубленной математической подготовки всех участников процесса. К 1979 году Союз японских ученых и инженеров (JUSE) собрал воедино семь достаточно простых в использовании наглядных методов анализа процессов. При всей своей простоте они сохраняют связь со статистикой и дают профессионалам возможность пользоваться их результатами, а при необходимости – совершенствовать их. Семь инструментов включают:

• контрольные листки;

• гистограммы;

• диаграммы разброса;

• стратификациию;

• причинно-следственную диаграмму (диаграмму Ишикавы);

• анализ Парето;

• контрольные карты.

Эти инструменты многократно и подробно описаны, в том числе в публикациях российских авторов.

Семь инструментов управления и планирования

Среди наиболее популярных методов менеджмента качества – семь инструментов управления и планирования (рис. 5.2), разработанных Комитетом по научным исследованиям JUSE (возглавляемым Й. Найатани). Семь инструментов обеспечивают средства для понимания сложных ситуаций и создания соответствующих планов.

Таблица 5.2 показывает, как семь инструментов управления и планирования применяются для улучшения процессов, часто вместе с PDCA, семью шагами QC, семью инструментами QC.

Матричные диаграммы для выбора темы и решения, а также планирования действий могут быть четвертым, наиболее полезным инструментом после диаграмм Парето, диаграмм «причины – следствия» и графиков. Один из способов выбрать семишаговую тему – неструктурированные интервью с клиентами, KJдля создания обзорных вопросов и обзор того, что заботит клиентов. Решения, которые требуют координации среди нескольких групп (например, перестройка административного процесса), – естественное применение диаграмм указателя и PDPC.

Рис. 5.2. Семь инструментов управления и планирования

Таблица 5.2

Семь инструментов управления и планирования

Предыдущие примеры предполагают, что некоторая деятельность по исправлению существующих явных дефектов может быть развита в деятельность по предотвращению аналогичных дефектов с помощью описанных выше инструментов.

 

5.1.3. Индекс удовлетворенности потребителя и его измерение. Измерение удовлетворенности внутренних потребителей

За последние 10 лет ситуация на российском рынке такова, что он приблизился к современному рынку, прежде всего для большинства товаров и услуг для населения. Главными особенностями современных рынков являются следующие факторы.

Избыточное предложение. Использование новых технологий, инвестирование в расширение производства, упрощение многих внутренних процессов компании привело к увеличению объема производства товаров и услуг. Таким образом, многие рынки буквально переполнены товарами и услугами. В связи с этим потребитель стал более разборчив и требователен.

Высокое качество. В настоящее время высокое качество продуктов и услуг воспринимается потребителем не как отличительная особенность компании, а как само собой разумеющийся факт.

Разнообразие. Многие компании стараются угодить своему клиенту, выпуская новые товары, делая все более выгодные предложения, улучшая ассортимент и снижая цену.

Информация. Благодаря Интернету современные потребители имеют доступ практически ко всей информации о товарах и услугах, ценах, сроках поставки, качестве и многом другом. Таким образом, потребитель имеет возможность определить реальную ценность того, что он приобретает за деньги.

Власть потребителя. Современные компании вынуждены не только вступать в жесткую борьбу со своими конкурентами, но и прилагать огромные усилия, чтобы соответствовать требованиям потребителя. Для компаний, стремящихся к успеху на рынке, важно не только привлечь и удовлетворить нового потребителя, но и удержать уже существующего.

Исходя из вышеперечисленных факторов, современные компании делают акцент на удовлетворение потребителя, понимая, что его удовлетворенность сулит им дополнительные финансовые выгоды. Однако может возникнуть вопрос: зачем измерять удовлетворенность потребителей, когда довольно просто работать так, чтобы товар или услуга удовлетворяла потребителя? Оказывается, что этого недостаточно, так как многие компании не имеют достоверной информации о потребностях своего потребителя. Следовательно, нужны объективные и точные показатели уровня удовлетворенности потребителей.

Во многих странах мира индекс удовлетворенности потребителя (ИУП) измеряется на протяжении многих лет. Впервые его стали измерять в Швеции в 1989 г., позже – в Германии (1992), в Америке (1994), Израиле и Тайване (1995) и в Новой Зеландии (1996). В 1996 г. Европейская комиссия по приказу Европейской организации по качеству организовала исследование с целью развития национального индекса и Европейского индекса удовлетворенности потребителя, основываясь на опыте других стран. В 1998 г. Европейский индекс удовлетворенности потребителя был внедрен в следующих странах: Португалия, Бельгия, Дания, Испания, Финляндия, Франция, Греция, Исландия, Италия, Великобритания, Швеция и Швейцария.

Индекс удовлетворенности потребителей (Customer Satisfaction Index, CSI) рассчитывается на основе комплексной оценки покупателем качества товаров и услуг. Иными словами, товар оценивается теми, кто предпочитает его покупать. Этот показатель может отличаться от уровня продаж и доли продукта на рынке, так как он отражает отношение потребителей. Удовлетворенность включает в себя имидж компании, ожидания, восприятие качества товара и его цены. Показатель лояльности представляет собой оценку потребителем ценности товара (услуги) и степень готовности к повторной покупке.

Во всех вышеперечисленных странах ИУП измеряется в национальном масштабе. Данные о результатах исследований публикуются в средствах массовой информации, они представлены как для всей отрасли, так и для отдельных компаний, таким образом, компании имеют возможность сравнить показатели ИУП своей компании со своими конкурентами.

Для предприятий важно использование унифицированного индекса удовлетворенности потребителя. Измерение степени удовлетворения потребностей клиентов может проводиться на уровне предприятий по оригинальным методикам, однако полученные в таком случае абсолютные результаты без обобщающего стандарта не могут использоваться для сопоставления уровней удовлетворенности продукцией разных предприятий, тем более разных отраслей. Чтобы обеспечить полноценный масштаб сопоставления, следует сравнить собственные, специфические для данного предприятия оценки удовлетворенности и лояльности клиентов с аналогичными оценками других предприятий отрасли или даже других отраслей. В связи с тем, что подобными данными предприятия, как правило, не располагают, была необходима разработка национальных индексов удовлетворенности.

Национальный индекс удовлетворенности клиентов является для страны важным информационным инструментом. Он содержит ряд исходных данных, которыми могут воспользоваться отдельные компании во внутрифирменных целях, в частности для определения своего рыночного положения или для повышения качества услуг. Национальные индексы представляют собой многоотраслевые количественные оценки удовлетворенности клиентов и основных факторов успеха предприятий, получаемые путем регулярного сбора данных по стране, проводимого независимой организацией. С помощью данных о настроении потребителей должна осуществляться политика предприятий в области качества с целью совершенствования ориентации на клиента.

В рамках подготовки к вступлению в ВТО создан Российский индекс удовлетворенности потребителя РИУП (Russian Customer Sftisfaction Index, RCST), закрепленный стандартами, зарегистрированными ФГУП «Стандартинформ» (Федеральный фонд стандартов). По результатам проведения оценки индекса удовлетворенности потребителя (RCSI) возможно получение сертификата ФГУП «Стандартинформ», а также включение в рейтинг российских компаний, который ведет ФГУП «Стандартинформ». Структура РИУП (RCSI) приведена на рис. 5.3.

Рис. 5.3. Модель РИУП

Проект по измерению ИУП разделяется на пять этапов. На первом этапе проводится подготовка к проведению измерения российского индекса удовлетворенности потребителей. Консультанты проводят обучение специалистов компании проведению мониторинга РИУП.

На втором этапе измеряется РИУП. Процесс измерения включает в себя опрос, обработку анкет, подготовку отчета, презентацию отчета. На этом этапе измерение проводится самими консультантами, а специалисты компании наблюдают за их деятельностью. По результатам проведенного измерения значение РИУП заносится в официальный реестр ФГУП «Стандартинформ», затем выдается сертификат.

Далее следует наиболее ответственный и трудоемкий этап – разработка и внедрение системы мониторинга RCSI.

Разрыв между предыдущим и этим этапами зависит от времени проведения самостоятельного повторного исследования РИУП. Процесс проведения повторного исследования обсуждается со специалистами в рабочих группах. На этом этапе проводятся следующие работы. Внедряется программный продукт «Эксперт-индекс» для обработки результатов измерения РИУП. Совместно со специалистами компании разрабатывается и внедряется корпоративный стандарт по процедуре измерения индекса удовлетворенности силами сотрудников компании. Проводится самостоятельное измерение РИУП сотрудниками компании под наблюдением консультантов. Во время проведения самостоятельного измерения сотрудники компании участвуют в рабочих группах, отлаживая процедуру измерения РИУП. Каждая рабочая группа состоит из 6–7 человек, обсуждение внутри рабочей группы, как правило, продолжается 2 часа. Рабочие группы проводятся по следующим аспектам исследования РИУП:

• как делать клиентскую выборку;

• проверка и уточнение анкет;

• как, когда и каких клиентов опрашивать;

• программный продукт, особенности обработки данных;

• наблюдение за проведением опроса;

• анализ результатов опроса;

• презентация отчета в рабочей группе, анализ презентации;

• обсуждение регламентирующих документов (результатом этой рабочей группы является корпоративный стандарт);

• презентация руководству отчета и корпоративного стандарта.

На заключительном этапе консультанты проводят анализ предоставленного отчета, выборочный анализ анкет, выдают экспертное заключение. Полученное значение вносят в официальный реестр и вручают сертификат. Между двумя последними этапами может быть разрыв. Последний этап начинается после того, как компания проведет самостоятельное измерение РИУП без помощи консультантов и руководство компании примет решение о занесении результатов в реестр.

РИУП необходимо периодически обновлять. Он должен отражать показатель уровня удовлетворенности клиентов, за динамикой которого можно постоянно наблюдать, несмотря на смену вопросов анкеты в ответ на изменения требований клиентов. С точки зрения специалистов, повторные измерения надо проводить не чаще одного раза в квартал, но и не реже одного раза в год. Измерение ИУП позволит компании:

• оценить эффективность рекламных и маркетинговых мероприятий;

• улучшить рекламную и маркетинговую практику;

• определить и спланировать мероприятия по улучшению обслуживания клиентов компании;

• привлечь новых клиентов, а также удержать уже существующих;

• лучше понять, что необходимо клиенту компании и что является для него наиболее важным;

• обнаружить те области, в которых персонал компании недопонимает приоритеты потребителей или неверно оценивает возможности удовлетворить их потребности;

• осуществлять бенчмаркинг эффективности деятельности вашей компании в сравнении с деятельностью других компаний;

• увеличить прибыли за счет повышения лояльности клиентов и их удержания;

• с помощью сертификата, выданного таким авторитетным органом, как Стандартинформ, повысить престиж компании на российском рынке.

Исходя из зарубежного опыта, можно сделать вывод, что измерение ИУП приносит компании немалые финансовые выгоды.

В 1994 году Juran Institute провел исследование, в котором выяснилось, что 90 % топ-менеджеров более чем из 200 самых крупных американских компаний разделяют мнение о том, что повышение удовлетворенности клиентов влечет за собой повышение прибыльности бизнеса и увеличение доли рынка. В 1996 г. компания Volvo, реализовав программу повышения удовлетворенности клиентов, обошла 23 своих конкурентов (исследования J. D. Power IQS). А в 1998 г., развивая эту программу, Volvo стала одной из самых прибыльных автомобильных компаний в Европе. Некоторые компании смогли создать модели, зарекомендовавшие себя как надежные, которые определяют количественную взаимосвязь между удовлетворенностью клиентов и различными желательными для бизнеса компании результатами удержания клиентов и их положительных рекомендаций. Одним из лучших и широко известных примеров является система, созданная в Canadian Imperial Bank of Commerce (CIBC), – модель цепочки «сервис – прибыль», показывающая, что при каждом приросте лояльности клиентов на 2 % чистая прибыль компании увеличивается на 2 %. Такой рост лояльности клиентов принес CIBC дополнительную прибыль в размере 70 млн долл.

Российские предприятия пока редко измеряют ИУП для себя. Зато мировые компании, выходя на российский рынок, начинают оценивать ИУП российских компаний. И такие оценки публикуются и широко обсуждаются. А результаты, как правило, оставляют желать лучшего… (пример – на рис. 5.4).

Рис. 5.4. ИУП банковскими продуктами для стран ЕС и России

И крыть российским компаниям, даже если результат такой оценки сомнительный (а, это, как правило, не измерения, а экспертная оценка ИУП), нечем. А между тем ИУП крайне полезен компаниям и с точки зрения проверки реализации стратегии компании (рис. 5.5).

Часто компании сопровождают измерение ИУП измерением удовлетворенности внутренних потребителей. Стандартных моделей «внутренней» удовлетворенности нет. Часто полезный результат дает самый простой опрос – все подразделения оценивают все подразделения по трем критериям: удовлетворенность сроками решения вопросов, удовлетворенность качеством решения вопросов, удовлетворенность взаимоотношениями с менеджерами отдела.

Рис. 5.5. Использование результатов измерения ИУП для корректировки стратегии

 

5.2.1. История возникновения метода РФК

Метод развертывания функций качества (РФК) был разработан в Японии в 70-х – начале 80-х гг. XX в. По-японски он называется Хин Шитзу Ки Но Тен Кай, на английский его название было переведено как Quality Function Deployment (QFD) (рис. 5.6). Разработка технологии РФК была начата в конце 1960-х. Инженеры и менеджеры на верфи Kobe корпорации Mitsubishi Heavy Industries ввели понятия РФК В основу метода РФК была положена идея Каори Ишикавы, высказанная им в начале 60-х гг. XX в., о разных языках, на которых говорят потребители и производители продукции. Выдающийся вклад в развитие и популяризацию метода РФК внес Е. Акао. Технология РФК была долгое время «закрытой» (еще бы, она обеспечивала существенное конкурентное преимущество!), ее распространение в массы началось в начале 80-х гг. XX в.

Рис. 5.6. Название метода РФК на языке оригинала (по-японски)

Первый двухдневный семинар по РФК в Японии был организован в 1983 г. Японским центром производительности (Japan Productivity Center). Затем последовали многие другие. В 1987 г. рабочая группа по РФК была преобразована в научно-исследовательский комитет по РФК под председательством Е. Акао, которого в 1997 г. сменил доктор Т. Есидзава. Этот комитет ежегодно проводит по пять встреч, ориентированных на следующие научно-исследовательские темы:

1) методы идентификации требуемого качества и взаимосвязь с маркетингом;

2) кансэй (полный контроль);

3) источники и потребности в развертывании технологии;

4) методология развертывания качества, развертывание затрат и надежности;

5) РФК в разработке программного обеспечения, РФК в узком понимании, всестороннее РФК, РФК как разработка инженерного управления.

Ежегодно начиная с 1996 г. эти темы обсуждаются и в журнале Quality Control.

Историческое развитие РФК и его распространение в Америке происходило в 1983–1993 гг., во многом благодаря усилиям Г. Мазура и Гарольда М. Росса из компании «Дженерал моторе». В настоящее время метод широко распространен в американской промышленности.

Лекции по РФК были прочитаны также в Корее с 1978 по 1985 год при Корейской ассоциации стандартизации, но они не оказали серьезного влияния на возникновение интереса к применению РФК в стране. Однако в последние годы Корея стала проявлять усиленный интерес к РФК, и в январе 1996 г. там был создан научно-исследовательский комитет по РФК.

В Китае, где разработке новых изделий придают важное значение, бюро по качеству при государственном бюро технического контроля – национальное агентство КНР – пригласило Е. Акао с 1994 г. проводить семинары по РФК в Пекине и Шанхае.

На Тайване первые сведения о РФК появились в 1982 г., но фактически использование РФК началось только недавно. Китайский центр производительности – ведущая сила в распространении РФК в стране.

В Бразилии РФК было впервые представлено в 1989 г. на Международной конференции по управлению качеством в Рио-де-Жанейро. Позже распространением РФК занимался Т. Офудзи.

Проблема создания конкурентного преимущества перед продукцией фирм Японии, США, стран ЕС, Южной Кореи, Китая становится все более острой для российских фирм. В наши дни, чтобы конкурировать на рынке, недостаточно создать изделие, соответствующее мировым стандартам. Сегодня вы должны создавать изделия, которые удовлетворяют потребности заказчиков. В России первое знакомство с развертыванием функции качества состоялось в 1987 году после опубликования статей Дж. Макэлроя. В специальной подборке, подготовленной редакционной коллегией в журнале «Курс на качество» (1992 г.), были собраны статьи, опубликованные в США и Западной Европе. В это же время на прошедшей в Москве конференции «Реформа в России и проблемы качества» были прочитаны доклады И.И. Исаева «Развертывание функции качества – инструмент для анализа способности фирмы удовлетворять требования потребителя» и Ю.П. Адлера «Роль и место статистических методов в обеспечении качества продукции». В 1997 г. коллектив с участием автора данного курса подготовил и опубликовал учебное пособие «Менеджмент систем качества», одна глава которого была посвящена методу РФК. В 1999 г. авторский коллектив под редакцией О.П. Глудкина подготовил и опубликовал учебник для вузов «Всеобщее управление качеством», одна глава которого тоже была посвящена развертыванию функции качества. В 2000 г. появилась большая статья Ю.П. Адлера, в которой в популярной форме излагаются вопросы развертывания функции качества (автор использует термин «структурирование функции качества»). К сожалению, в России этот метод мало известен и поэтому практически не используется.

Тем не менее, в стандартах СТО «Газпром» 9000–2006 введено обязательное требование по использовании метода РФК (в стандартах использован термин «структурирование функции качества») для всех поставщиков ОАО «Газпром» при проектировании продукции. Видимо, это правильно – не забудем, что большинство компаний в промышленно-развитых странах активно использует РФК. Американцы пытаются многие новые идеи объединять с РФ К. Они подключают совместный анализ, теорию рационализации и изобретений (ТРИЗ), управление конфликтами, методы Тагути и т. д. Чем эти попытки закончатся, покажет будущее. Кроме того, журнал «Quality Progress» сообщает, что РФК включено в 30 различных продуктов программного обеспечения, рекламируемых через ASQ. Эти успехи дают достаточные основания, чтобы ожидать дальнейшего развития РФК.

 

5.2.2. Предвосхищение запросов потребителя на этапе разработки изделия

Предвосхищение запросов потребителя означает удовлетворение нужд потребителя прежде, чем он эти нужды осознает. Если компания сможет обнаружить скрытые потребности рынка, то она на какое-то время займет главенствующее положение. Она сможет также установить более высокую цену, что принесет несомненную выгоду.

Чтобы предвосхитить запросы потребителей, необходимо особое внимание уделять стадии концептуального проектирования продукта. Рассматривая управление разработками, некоторые авторы, и среди них Е. Акао, обращают особое внимание на концептуальное проектирование. На четвертом симпозиуме по РФК в Японии Е. Акао в своем программном выступлении «РФК на современном этапе» уделил особое внимание этому вопросу. Конкурентное проектирование (Concurrent engineering) – концепция, на которую в последнее время обратили внимание в Америке, появилась в Японии, где автомобильные компании традиционно применяли этот метод управления процессом разработки в концептуальном проектировании, а в Америке этот подход стал применяться позже. РФК и методы Тагути, которые были также разработаны в Японии, в настоящее время привлекают внимание в США как эффективные методы для конкурентного проектирования.

Окончательная цель при разработке нового изделия – достичь высокого качества, надежности и экономической эффективности изделий при способности быстро реагировать на требования рынка. Даже если РФК может показаться несколько громоздким и требовать больших затрат, он обеспечивает кратчайший путь к этой цели.

В результате применения технологии РФК достигаются следующие результаты:

• на 30–50 % уменьшается количество изменений, которые вносятся в первоначальный проект изделия;

• на 30–50 % сокращается продолжительность цикла запуска изделия в производство;

• на 20–60 % снижаются затраты при запуске в производство новых продуктов;

• на 20–50 % снижается количество рекламаций и претензий в течение гарантийного срока.

Кроме того, технология РФК позволяет лучше документировать технические знания. Использование технологии РФК, как правило, позволяет повысить конкурентоспособность предприятия и обеспечить конкурентные цены на продукцию предприятия. В перспективе использование технологии РФК увеличивает степень удовлетворенности потребителей.

Одно из перечисленных преимуществ – уменьшение количества изменений в проектировании иллюстрирует рис. 5.7.

Рис. 5.7. Эффект применения технологии РФК

В левой части рисунка изображена зависимость числа проектных изменений от времени разработки. Мы видим, что количество изменений медленно увеличивается, затем достигает пика к моменту выхода продукта на рынок. Такой вид графика характерен для несогласованного процесса разработки, когда усилия не были сконцентрированы на задачах планирования качества. В этом случае количество изменений увеличивают, а темп их внесения ускоряют, чтобы как можно скорее подойти к моменту выхода продукта на рынок. После того как продукт вышел на рынок, снова начинают вносить изменения. На правом рисунке показан ход процесса разработки, в котором требования потребителя учитываются на ранних стадиях. По сравнению с предыдущим случаем, количество изменений велико, но все они сделаны на ранних стадиях процесса разработки, и их число и темп внесения резко уменьшаются к моменту выхода изделия на рынок. Этот случай соответствует варианту использования технологии РФК.

На рисунке не показаны затраты, связанные с внесением изменений. Хорошо известно, что затраты, связанные с техническими изменениями, – наименьшие на ранних этапах процесса разработки, и резко увеличиваются по мере приближения к стадии эксплуатации продукции (рис. 5.8). Очевидно, что чем раньше в процессе проектирования проводятся изменения в конструкции, тем меньше будут затраты, связанные с изменениями.

Знания, на основе которых обеспечивается возможность внесения изменения на ранних стадиях процесса разработки при использовании технологии РФК, получают от клиента. На языке РФК они называются «голос потребителя». Стремление к интеграции требований и пожеланий потребителя требует, чтобы этот потребитель был выявлен и распознан и чтобы было установлено, как он определяет качество.

 

5.2.3. Язык производителя и потребителя

Основная идея технологии РФК заключается в понимании того, что между потребительскими свойствами («фактическими показателями качества» по терминологии К. Ишикавы) и нормируемыми в стандартах, технических условиях параметрами продукта («вспомогательными показателями качества» согласно терминологии К. Ишикавы) существует большое различие.

Например, одним из потребительских свойств микропровода может быть отсутствие обрывов при намотке катушек индуктивности на специальном станке. Это фактический показатель качества микропровода. Чтобы обеспечить этот фактический показатель, производитель использует такие параметры, как предел прочности материала микропровода на разрыв, диаметр, параметры шероховатости поверхности, микротвердость и т. д. Это вспомогательные показатели качества, которые важны для производителя, но не существенны для потребителя. Идеальным случаем был бы такой, когда производитель мог проконтролировать качество продукции непосредственно по фактическим показателям, но это, как правило, невозможно, поэтому он пользуется вспомогательными показателями.

Соотношение между требованиями потребителя (фактическими показателями качества, показывающими, ЧТО нужно обеспечить) и техническими требованиями (вспомогательными показателями качества, показывающими, КАК это будет обеспечиваться в продукте) очень сложное.

Рис. 5.8. Распределение затрат, связанных с возникновением и устранением дефектов, по стадиям ЖЦП

Одно требование потребителя обеспечивается несколькими техническими требованиями. И наоборот, одно техническое требование соответствует нескольким требованиям потребителя (рис. 5.9).

Рис. 5.9. Соотношение между требованиями потребителя и техническими требованиями

 

5.2.4. Модель Кано

Профессор Нориаки Кано (университет Токио Рика) и его коллеги разработали ряд идей, которые получили название «модель Кано»:

Невидимые идеи, касающиеся качества, можно сделать видимыми.

Представления клиента о качестве часто запутаны, но их можно сделать понятными. По мере того как представления клиента о качестве проясняются, возникают многие требования (CR), которые разделяются на несколько групп. Эти группы можно отобразить в виде древовидной структуры требований клиентов (рис. 5.10).

Удовлетворение некоторых требований клиента пропорционально тому, насколько полно функционален продукт по отношению к требованию. Осьх на рисунке 5.10 показывает, насколько функционален продукт, а ось у показывает, как удовлетворен клиент. Традиционными представлениями о качестве были: удовлетворение клиента пропорционально функциональности продукта – чем менее функционален продукт, тем менее удовлетворен клиент, и наоборот.

Линия, проходящая под углом 45° через начало координат, графически показывает соответствие между удовлетворением клиента и функциональностью продукта. Клиент больше удовлетворен более функциональным продуктом, и наоборот. Такие требования клиента известны как «одноразмерные» CR Некоторые компании используют слово «удовлетворители» («компенсаторы», «насытители») вместо одноразмерных CR,т. е. чем лучше выполняется требование, тем удовлетвореннее клиент.

Рис 5.10. Определение одноразмерного, привлекательного и должного CR S .

Некоторые требования не являются одноразмерными. Они отмечены на рис. 5.10 словами «должны быть» и «привлекательные». Кривая «должны быть» указывает на ситуацию, в которой клиент менее доволен менее функциональным продуктом, но более функциональным удовлетворен не больше. Некоторые компании называют эти должны элементы «неудовлетворители»: они могут не удовлетворить, но не могут увеличить удовлетворение.

Кривая «привлекательные» указывает на ситуации, в которых клиент более удовлетворен, когда продукт более функционален, но не менее удовлетворен, когда продукт менее функционален. Например, клиент не доволен, когда корзинка не удобна при разных положениях тела, например на животе, бедре и т. д., но он больше доволен, когда корзинка приспособлена. Некоторые компании называют эти привлекательные элементы «источники удовольствия» – отсутствие их не влияет на удовлетворение, но наличие доставляет удовольствие.

Требования клиента можно квалифицировать по анкете. Кано и его коллеги верят, что одноразмерные «привлекательные» и «должные» требования клиентов могут быть классифицированы с помощью анкеты для клиента, которая представляет собой список вопросов, каждый вопрос имеет две части:

1) Что вы чувствовали бы, если бы это свойство присутствовало в продукте?

2) Что вы чувствовали бы, если бы это свойство не присутствовало в продукте?

На каждую часть вопроса клиент может ответить одним из способов:

1) «Я обожаю это».

2) «Это необходимость» или «Я этого и ожидаю».

3) «Мне все равно».

4) «Мне это не нравится, но я могу с этим жить».

5) «Мне это не нравится, и я это не принимаю».

Основываясь на ответах к обеим частям вопроса, характеристика продукта может классифицироваться следующим образом: А — привлекательная, М — должно быть, О – одноразмерная, R — обратная, I — безразличная и Q — под вопросом. Первые три категории были определены выше, и они основные при проектировании нового продукта. Четвертая и пятая категории указывают на следующие ситуации:

• есть противоречие в ответах клиента на вопросы (Q — под вопросом);

• клиент безразличен к наличию или отсутствию характеристики продукта (/– безразличная);

• ваше априорное суждение о функциональности и нефункциональности продукта меняется на обратное в зависимости от того, что чувствует клиент (R — обратная).

Требования клиентов используются при создании нового продукта неодинаковым образом. Совершенствование по требованию клиента «должно быть», которое уже реализовано на удовлетворительном уровне, непродуктивно по сравнению с совершенствованием по одноразмерному или привлекательному требованию. Видя, в какие изменения качества попадают CR S , можно улучшить концентрацию на немногих существенно важных. В общем, нужно адекватно охватить требования «должно быть»; набор одноразмерных требований нужно проводить на конкурентной основе, и некоторые требования о привлекательности требуют конкурентной дифференциации.

 

5.2.5. Ухудшение степени удовлетворения потребителя качеством продукта

Диаграмма Кано, показывающая связь между привлекательными, одноразмерными и должными требованиями клиента, полезна для иллюстрации другого явления. Опыт показал, что во многих случаях удовлетворение клиента данной характеристикой продукта со временем ухудшается. Например, МРЗ-плеер сначала был привлекательным требованием. Люди не были несчастливы без этих портативных устройств, но иметь их было удовольствием. Со временем и в результате широкого использования они перестали быть привлекательным требованием, а стали одноразмерным. Их наличие/отсутствие делало людей соответственно счастливее/несчастливее, и чем больше функций было в их МРЗ-плеерах, тем счастливее они были. Некоторые считают, что МРЗ-плееры уже сейчас упали до положения требования «должно быть». Люди получают поверхностную признательность, когда дарят своим детям МРЗ-плеер. И все же те дети, у которых их нет, говорят родителям, как они ущемлены по сравнению с имеющими такой плеер детьми. Для многих людей иметь такой плеер – это само собой разумеющееся дело, они не могут ездить на автобусе или бегать по утрам без них.

Тормоза на автомашине всегда должны быть. То, что они есть, не делает клиента счастливее, но наличие тормозов, не работающих на нужном уровне, делает их очень несчастливыми.

 

5.3.1. Сокращение сроков разработки – важнейшая задача качественного управления

В условиях современного рынка, когда избалованный изобилием конкурирующих продуктов потребитель воспринимает как должное усилия компаний по повышению качества товаров, особую остроту приобретает задача сокращения сроков разработки нового продукта при одновременном повышении качества проектирования и сокращении переделок. Можно ли решить эту задачу при классической схеме проектирования нового продукта, представленной на рисунке 5.11? Практика показывает, что нельзя. В связи с этим уже в середине 70-х гг. XX в. в промышленно развитых странах сложилась новая схема проектирования, разработки и подготовки производства продуктов, представленная на рис. 5.12.

Рис. 5.11. Традиционная схема разработки нового продукта

Согласно этой схеме основной упор делается на начальные стадии процесса – стадии проектирования и разработки продуктов. Стадии выполняются в несколько итераций. Каждая стадия реализуется в условиях конкурентного проектирования.

 

5.3.2. Конкурентное проектирование

Конкурентное проектирование – способ организации процесса проектирования и разработки, когда процесс выполняют несколько конкурирующих команд, а вопрос о принятии предложенных результатов проектирования и/или разработки решается на открытых защитах проектов.

Обычно используются 2–4 команды, каждая численностью 5–9 человек (оптимальная численность рабочей группы). Команды работают параллельно от стадии формирования идеи продукта до начала стадии подготовки производства продукта. В процессе обычно фиксируют 4 контрольные точки, в которых и проводится открытая защита проектов. На защите обязательно присутствуют все конкурирующие команды, конкуренты выступают оппонентами защищающейся команды. Обязателен обмен проектными материалами после защиты между конкурирующими командами.

Рис. 5.12. Современная схема создания нового продукта

Руководство компании также обязательно присутствует на этих открытых защитах.

Что дает применение конкурентного проектирования (особенно если оно выполняется по методу РФК)? Искомое сокращение сроков проектирования и затрат (рис. 5.13). Хотя стоимость самого процесса проектирования растет, сокращаются затраты, связанные с переделками, и общие сроки выполнения проекта с учетом трудозатрат на переделки.

Рис. 5.13. Сокращение затрат на проектирования при переходе от классической схемы к новой схеме с использованием метода РФК (на примере американской компании)

 

5.4.1. Что такое функциональный анализ продукта?

Функциональный подход к продукту – метод анализа свойств продукта, основанный на представлении продукта как совокупности моделей объекта. В рамках функционального подхода выделяются 2 основных этапа:

1-й этап – этап последовательного построения моделей объекта анализа (компонентной, структурной, функциональной, потоковой);

2-й этап – этап исследования моделей.

Рассмотрим содержание этих этапов. Построение моделей обычно начинают с компонентной модели. Этот вид модели показывает, какие компоненты (узлы, сборочные единицы, детали, отдельные элементы деталей) входят в состав анализируемого технического объекта или системы и в каком соподчинении они находятся. При ее создании используют данные, содержащиеся в технической документации на объект (чертежи, спецификации, технологические карты, перечни оборудования и др.). В случае несложных малогабаритных объектов желательно произвести разработку и сборку натурного образца, ознакомиться с операциями технологического процесса. Компонентную модель объекта рекомендуется строить только по верхнему иерархическому уровню. Когда объектом рассмотрения является какая-либо подсистема, в компонентную модель могут включаться элементы более низкого иерархического уровня.

При этом целесообразно сначала сформировать исходную модель объекта на основе ее иерархической структуры, включая в нее элементы, входящие в объект анализа, а затем скорректировать ее по результатам структурного и функционального анализа. Так, если объектом функции в модели оказался элемент более низкого иерархического уровня, то элемент – носитель этой функции следует включить в качестве подсистемы в состав функционально связанного с ним элемента верхнего уровня.

Например, исходная функция пластмассовой втулки подшипника алюминиевого корпуса мясорубки – удерживать шнек. Функциональный анализ показывает, что эта функция должна быть сформулирована для двух объектов: F1 – удерживать вал шнека в радиальном направлении относительно корпуса, F2 – удерживать витки шнека в осевом направлении относительно корпуса. Так как вал и витки мясорубки являются подсистемами шнека, то при построении уточненной компонентной модели мясорубки втулка должна быть включена либо в шнек, либо в корпус, с которым она связана функционально.

К построенной компонентной модели объекта пристраивают элементы над системы, с которыми объект взаимодействует. Поскольку на разных стадиях жизненного цикла объект входит в разные над системы и, следовательно, взаимодействует с разными элементами, то компонентная модель формируется отдельно для каждой стадии жизненного цикла.

Типовыми элементами над системы являются:

1) на стадии производства – оборудование, оснастка, материалы, комплектующие изделия, производственные помещения и др.;

2) на стадии эксплуатации – объект функции, пользователь (потребитель) или его элементы, системы, взаимодействующие с элементами верхнего уровня анализируемого объекта. Например, при построении компонентной модели мясорубки на стадии эксплуатации к модели пристраивают элементы над системы: объект функции – продукт (мясо, рыба, овощи и др.), пользователь – руки человека, другие элементы над системы, взаимодействующие с элементами мясорубки: вода для мытья, стол, посуда для продукта и фарша, нож для нарезания продуктов и прочее;

3) на стадии хранения и транспортировки – транспортные и грузоподъемные средства, упаковка, складские помещения, средства консервации и др. На всех стадиях в компонентную модель включается внешняя среда, с которой взаимодействует объект анализа (воздух, вода, частицы пыли, тепловое, гравитационное, механические поля и др.).

Структурная модель объекта строится на основе данных компонентной модели путем установления связей элементов объекта друг с другом и элементами надсистемы, либо графически – путем включения выявленных связей в компонентную модель, либо в виде матрицы, элементами столбцов и строк которой являются элементы объекта и его надсистемы. На пересечении строк и столбцов фиксируется наличие соответствующих связей.

Структурные модели, как и компонентные, формируются отдельно для каждой стадии жизненного цикла. При этом фиксируются все возможные связи для любой штатной или нештатной ситуации анализируемой стадии жизненного цикла объекта. Установленные связи характеризуются комментариями к модели, объясняющими сущность каждой связи и ситуации, в которой она проявляется. Анализ связей между элементами системы и надсистемы на всех стадиях жизненного цикла и во всех рассмотренных ситуациях позволяет выявить дополнительные функции объекта.

Например, при построении структурной модели ручной мясорубки на стадии эксплуатации установлена связь между рукой человека и гайкой, прижимающей решетку к ножу. Эта связь проявляется в штатных ситуациях: при сборке (подготовке мясорубки к работе) и разборке после окончания работы, а также в нештатной ситуации – при подкручивании гайки в процессе работы мясорубки при ослаблении прижима решетки к ножу.

По результатам анализа выделяют связи вещественные (непосредственные, контактные) и полевые (бесконтактные). Полевые связи соответствуют типовым физическим и техническим полям: механическим полям, акустическим, тепловым, электромагнитным, гравитационным и др. Вещественные и полевые связи, как правило, являются двусторонними, поскольку характеризуют взаимодействие элементов. Исключением являются информационные связи, являющиеся односторонними. Например, связь очков с носом и ушами – вещественная, а связь с глазами – полевая информационная (оптическая) – односторонняя.

При анализе связей проводится также их предварительная функциональная оценка: связи подразделяются на полезные, вредные, нейтральные; например, вещественная связь между ножом и решеткой мясорубки – полезная, так как обеспечивает измельчение продукта (нож и решетка составляют режущую пару), и в то же время вредная, так как приводит к истиранию и нагреву режущей пары. Между двумя элементами структурной модели может быть несколько различных связей; например, в аппарате местного освещения между включателем и клеммником высокого напряжения существует как электрическая, так и механическая связь. Если в структурной модели какой-либо элемент объекта непосредственно связан только с одним из остальных элементов, то он исключается из модели и рассматривается как подсистема того элемента, с которым он связан. Если в первоначальном варианте структурной модели какой-либо элемент не связан ни с одним элементом объекта, то его следует вообще исключить из модели.

Модели материальных потоков строятся на основе результатов структурного анализа для каждого вида потока, протекающего в анализируемом объекте. Например, для мясорубки строятся модель потока вещества (продукта) и модель потока механической энергии (усилий). Модели строятся в виде графических цепочек, отражающих прохождение материальных потоков между элементами объекта и его наденете – мы. Каждый участок потока сопровождается комментариями, объясняющими направление потока, его величину, изменения и др.

Например, в модели потока механической энергии в мясорубке механическая энергия передается от шнека к корпусу по четырем параллельным цепочкам с соответствующей долей потока: через продукт – 10 %, непосредственно (через втулку корпуса) – 5 %, через решетку и гайку – 5 %, через нож, решетку и гайку – 80 %.

Функциональная модель объекта строится на основе данных функционального анализа и включает главную функцию объекта, комплекс дополнительных функции, а также основные и вспомогательные функции, обеспечивающие выполнение главной функции. Ранг вспомогательных функций, включаемых в функциональную модель, определяется уровнем самой модели.

Возможны три уровня функциональной модели:

1) обобщенная, отражающая только главную, основные и дополнительные функции независимо от принципа действия объекта и его вещественного (конструктивного, технологического и т. п.) воплощения. Такие модели рекомендуется строить при проведении функционального анализа объектов, не имеющих прямых аналогов, например модель устройства, выполняющего функцию «преобразовывать ток»;

2) модель принципа действия, отражающая иерархию функций объекта, соответствующих его принципу действия, но абстрагированных от конкретного вещественного воплощения, например функциональная модель трансформатора на принципе электромагнитной индукции;

3) модель конкретного объекта, отражающая иерархию функций, соответствующих анализируемому вещественному воплощению объекта, например, модель лабораторного автотрансформатора.

Чтобы реализовать совокупность потребительских свойств объекта, отраженных в его функциональной модели, с помощью минимального числа элементов модель преобразуют в функционально идеальную. Уменьшение количества элементов объекта достигается процедурой функционально идеального моделирования (свертывания). Например, в функциональной модели очков исключаемый элемент – дужки, функция которых – удерживать линзы (перед глазами). Формулировки свертывания: дужки можно исключить, если линзы либо отсутствуют (свет фокусируется, например, искусственным хрусталиком), либо сами удерживаются перед глазами (напр., контактные линзы), либо их удерживают перед глазами другие элементы очков (как, например, в конструкции пенсне) или надсистемы (например, в монокле линза удерживается глазницей, а в лорнете – рукой)

Технология построения функциональной модели. В последнее время при построении функциональных моделей объекта в основном применяется методика FAST, предложенная специалистами США и основанная на использовании определенных тестовых вопросов для упрощения формулирования функций и проверки логической взаимосвязи между ними. Разновидности этой методики различаются количеством (от двух до девяти) и содержанием вопросов, а также правилами построения диаграммы.

Наиболее распространен вариант методики FAST, использующий вопросы «как?», «почему?» («зачем?»), «когда?», или в более полной форме:

1) «Как осуществляется данная функция»,

2) «Почему (зачем) осуществляется данная функция»,

3) «Когда осуществляется данная функция»

Отвечая на 1-й вопрос, можно сформулировать или проверить расположение функций, подчиняющихся исследуемой в данный момент. Отвечая на 2-й вопрос, формулируют или проверяют расположение функции, находящихся на более высоком уровне по отношению к исследуемой в настоящий момент функции. Ответ на 3-й вопрос позволяет правильно расположить на диаграмме FAST функции, осуществляемые одновременно с другими, место которых на диаграмме уже определено. Критический путь включает наиболее важные внутри-объектные функции. (Отдельные описания допускают существование нескольких критических путей.)

Помимо графического используются и другие способы представления функциональных моделей объекта, среди которых наибольшее распространение получили матрицы взаимосвязи «функция – функция», отражающие зависимость общеобъектных функций от функций, не имеющих прямого внешнего проявления (внутриобъектных функций), а также матрицы «функция – элемент», отражающие участие отдельных элементов объекта в выполнении ими своих функций. Недостаток матричной формы построения функциональной модели объекта связан с трудностью исследования сложных объектов, содержащих большее число структурных элементов и способных выполнять десятки или сотни функций.

Практика показывает, что уже на этапе построения функциональной модели объекта возникают предложения по совершенствованию исследуемого объекта. Считается, что функции объекта сформулированы правильно, если они не включают в себя указаний на конкретный вариант их выполнения. Это предотвращает возникновение у исследователя психологических барьеров мышления и упрощает нахождение новых альтернатив выполнения функций.

 

5.4.2. Методы функционального анализа продукта

Чтобы снизить затраты, учесть в возможно большей степени пожелания потребителей и сократить сроки разработки и выхода на рынок продукции, применяют специальные технологии разработки и анализа разработанных изделий и процессов:

функционально-стоимостной анализ (ФСЛ)  – технологию анализа затрат на выполнение изделием его функций; ФСА проводится для существующих продуктов и процессов с целью снижения затрат, а также для разрабатываемых продуктов с целью снижения их себестоимости;

анализ причин и последствий дефектов (Failure Mode and Effects Analysis – FMEA)  – технологию анализа возможности возникновения и влияния дефектов на потребителя; FMEA проводится для разрабатываемых продуктов и процессов с целью снижения риска потребителя от потенциальных дефектов;

функционально-физический анализ (ФФА)  – технология анализа качества предлагаемых проектировщиком технических решений, принципов действия изделия и его элементов; ФФА проводится для разрабатываемых продуктов и процессов.

Функционально-стоимостной анализ

ФСА был разработан в конце 40-х гг. специалистами фирмы General Electric и начал активно применяться в промышленности начиная с 60-х гг., прежде всего в США, поскольку Пентагон потребовал от всех подрядчиков обязательного применения ФСА для военных поставок. Его использование позволило снизить себестоимость многих видов продукции без снижения ее качества и оптимизировать затраты на ее изготовление (по опыту американских и немецких предприятий, примерно на 30 %). Уже в 70-е гг. появились стандарты по проведению ФСА, и он остается и по сей день одним из самых популярных видов анализа изделий и процессов.

В нашей стране ФСА стал использоваться начиная с 70-х годов, прежде всего в электротехнической промышленности. ФСА является одним из методов функционального анализа технических объектов и систем; к этой же группе методов относятся ФФА и FMEA. Все виды функционального анализа основываются на понятии функции технического объекта или системы – проявлении свойств материального объекта, заключающихся в его действии (воздействии или противодействии) по изменению состояния других материальных объектов. При проведении ФСА определяют функции элементов технического объекта или системы и проводят оценку затрат на реализацию этих функций, с тем чтобы эти затраты, по возможности, снизить.

Последовательность проведения ФСА. Проведение ФСА включает следующие основные этапы:

1-й этап – этап последовательного построения моделей объекта ФСА (компонентной, структурной, функциональной);

2-й этап – этап исследования моделей. На этом этапе производится исследование построенных моделей объекта. Прежде всего исследуется функциональная модель и для каждой из функций объекта определяется компонента затрат или в процентах от общих затрат на объект, или в денежном выражении (рис. 5.14).

Если для какой-либо функции величина затрат не соответствует степени полезности функции, проводят корректировку объекта. Результаты обычно сводятся в таблицу. Степень полезности функции определяют по результатам исследования как функциональной, так и компонентной модели, а также структурной модели и модели материальных потоков.

Рис. 5.14. Схема процесса ФСА

FMEA

Смысл и цель FMEA. При оценке надежности и безопасности продукции, оборудования и систем возникает задача определения риска, которому подвергается имущество, люди и окружающая среда вследствие отказов. В общем случае подобный риск – результат произведения вероятности происхождения события, нежелательного своими последствиями, на величину ущерба от этих последствий, оцениваемую в соответствующих единицах измерения (прямой ущерб, упущенная выгода и т. п.):

[Риск] = [Вероятность отказа] х [Ущерб от последствий].

Оценив риск нежелательных последствий, разработчик может еще на стадии проектирования классифицировать их по степени важности и тем самым определить приоритетность в выработке соответствующих корректирующих воздействий и таким образом снизить затраты и уменьшить риск возникновения дефектов. При анализе рисков, в отличие от ФСА, не анализируются прямо экономические показатели, в том числе затраты на плохое качество. Анализ рисков позволяет выявить именно те дефекты, которые обусловливают наибольший риск потребителя, определить их потенциальные причины и выработать корректировочные мероприятия по их исправлению еще до того, как эти дефекты проявятся, и таким образом, предупредить затраты на их исправление.

Одним из наиболее распространенных методов анализа риска нежелательных последствий является FMEA. Этот метод анализа был разработан фирмами, принимавшими участие в космических программах NASA (Национального управления по космическим исследованиям США) в конце 60-х – начале 70-х гг. Прямой аналогией FMEA является AMDEC-анализ, разработанный в 70-х гг. авиационной фирмой Duglas.

FMEA основан на условной оценке риска, вызванного отказом одного элемента в предположении, что каждый из них действует независимо от других. Важное отличие метода FMEA заключается в том, что при этом учитываются не только степень тяжести допустимых последствий и вероятность возникновения отказов, но и возможность выявления данного отказа до момента наступления последствий. Это позволяет оценить «критичность» тех или иных событий для обеспечения качества, надежности и безопасности продукции.

Как правило, FMEA проводят не для существующей, а для новой продукции (или процесса). FMEA конструкции рассматривает риски, которые возникают у внешнего потребителя, a FMEA процесса – у внутреннего потребителя.

FMEA может проводиться для:

• процессов производства продукции;

• бизнес-процессов (документооборота, финансовых процессов и т. д.);

• процесса эксплуатации изделия потребителем.

Последний вид анализа процесса удобно проводить на стадии разработки концепции изделия перед проведением FMEA конструкции. FMEA, так же как и другие формы функционального анализа, включает два основных этапа:

• этап построения компонентной, структурной, функциональной и потоковой моделей объекта анализа. Если FMEA-анализ проводится совместно с ФСА или ФФА (на практике обычно именно так и происходит), используются ранее построенные модели;

• этап исследования моделей, при котором определяются:

потенциальные дефекты для каждого из элементов компонентной модели объекта; такие дефекты обычно связаны или с отказом функционального элемента (его разрушением, поломкой и т. д.) или с неправильным выполнением элементом его полезных функций (отказом по точности, производительности и т. д.) или с вредными функциями элемента. В качестве первого шага рекомендуется перепроверка предыдущего FMEA или анализ проблем, возникших за время гарантийного срока. Необходимо также рассматривать потенциальные дефекты, которые могут возникнуть при транспортировке, хранении, а также при изменении внешних условий (влажность, давление, температура);

потенциальные причины дефектов. Для их выявления могут быть использованы диаграммы Ишикавы, которые строятся для каждой из функций объекта, связанных с появлением дефектов;

потенциальные последствия дефектов для потребителя. Поскольку каждый из рассматриваемых дефектов может вызвать цепочку отказов в объекте, при анализе последствий используются структурная и потоковая модели объекта;

возможности контроля появления дефектов. Определяется, может ли дефект быть выявленным до наступления последствий в результате предусмотренных в объекте мер по контролю, диагностике, самодиагностике и др.;

параметр тяжести последствий для потребителя В. Это – экспертная оценка, обычно по 10-балльной шкале; наивысший балл проставляется для случаев, когда последствия дефекта влекут юридическую ответственность;

параметр частоты возникновения дефекта А. Это также экспертная оценка по 10-балльной шкале; наивысший балл проставляется, когда частота возникновения составляет 1/4 и выше;

параметр вероятности необнаружения дефекта Е. Как и предыдущие параметры, он является экспертной оценкой по 10-балльной шкале; наивысший балл проставляется для «скрытых» дефектов, которые не могут быть выявлены до наступления последствий;

параметр риска потребителя RPZ. Он определяется как произведение В х А х Е; этот параметр показывает, в каких отношениях друг к другу в настоящее время находятся причины возникновения дефектов; дефекты с наибольшим коэффициентом приоритета риска (RPZ ≥ 100… 120) подлежат устранению в первую очередь.

Организация проведения FMEA на предприятии. FMEA процесса производства обычно проводится у изготовителя ответственными службами планирования производства, обеспечения качества или производства с участием соответствующих специализированных отделов изготовителя и при необходимости потребителя. Проведение FMEA процесса производства начинается на стадии технической подготовки производства (разработки и планирования техпроцесса, заказа необходимого производственного и контрольного оборудования) и заканчивается своевременно до монтажа производственного оборудования.

Целью FMEA процесса производства является обеспечение выполнения всех требований по качеству запланированного процесса производства и сборки путем внесения изменений в план процесса для технологических действий с повышенным риском.

FMEA бизнес – процессов обычно проводится в том подразделении, которое выполняет этот бизнес-процесс. В его проведении, кроме представителей этого подразделения, обычно принимают участие представители службы обеспечения качества, представители подразделений, являющихся внутренними потребителями результатов бизнес-процесса, и подразделений, участвующих в соответствии с матрицей ответственности в выполнении стадий этого бизнес-процесса.

Целью этого вида анализа является обеспечение качества выполнения спланированного бизнес-процесса. Иногда полезно проводить такой анализ и для действующих бизнес-процессов, в особенности если для них нет достоверной статистики по дефектам и несоответствиям и не используются статистические методы регулирования, а сбои процесса достаточно часты, т. е. система, в рамках которой выполняется этот бизнес-процесс, неустойчива. Выявленные в ходе анализа потенциальные причины дефектов и несоответствий позволят хотя бы «начерно» определить, почему система неустойчива. Выработанные корректировочные мероприятия должны обязательно предусматривать внедрение статистических методов регулирования, в первую очередь на тех операциях, для которых выявлен повышенный риск.

FMEA процесса эксплуатации обычно проводится в том же составе, что и FMEA конструкции. Целью проведения такого анализа служит формирование требований к конструкции изделия, обеспечивающих безопасность и удовлетворенность потребителя, т. е. подготовка исходных данных как для процесса разработки конструкции, так и для последующего FMEA – анализа конструкции.

Технология проведения FMEA процесса. FMEA в настоящее время является одним из стандартных видов анализа качества изделий и процессов, поэтому в ходе его развития выработаны типовые правила его проведения и типовые формы представления результатов анализа. Пример такой формы представлен на рисунке 5.15.

Рассмотрим порядок проведения FMEA процессов и заполнения формы. Для проведения анализа необходим алгоритм выполнения процесса с выделенными технологическими операциями и переходами. Для производственных процессов – это маршрутная и операционные технологические карты; для бизнес-процессов – это методологическая и рабочие инструкции; для процессов эксплуатации изделия – это инструкции по эксплуатации. К записанным в этих документах технологическим действиям следует обязательно добавить транспортные операции, связанные с перемещениями продукции как между позициями обработки, обслуживания или эксплуатации, так и на отдельной позиции (установка, снятие и т. д.) и операции хранения продукции.

В первую графу формы заносят наименование технологической операции или перехода. Во вторую графу формы заносят потенциальный дефект или несоответствие. В верхнюю графу формы заносят характеристики в соответствии с требованиями данного продукта и процесса. Из этих характеристик должна быть ясно видна обрабатываемая деталь или система, включая подгруппы. В следующей графе описываются функции процессов. Если у процесса несколько функций, то целесообразно рассмотреть их отдельно. Далее фиксируется любой возможный дефект всех процессов; при этом учитывается, что дефект может возникнуть, а может и нет. В качестве первого пункта рекомендуется перепроверка предыдущего FMEA или анализ проблем, возникших за время гарантийного срока. Необходимо также рассматривать потенциальные дефекты, которые могут возникнуть при транспортировке, хранении, а также при изменении внешних условий (влажность, давление, температура).

Далее выясняются потенциальные последствия дефектов и причины их возникновения, причем причины должны описываться как можно точнее и подробнее. Это необходимо для более точного определения степени влияния мероприятий по их устранению. Графы «возникновение дефекта», «Значения последствий дефекта» и «Обнаружение дефекта» заполняются следующим образом: в графу ставится число от 1 до 10, которое пропорционально вероятности возникновения потенциального дефекта, тяжести его последствий для заказчика, а также вероятности необнаружения дефекта (см. рис. 5.15 и 5.16).

Рис. 5.15. Таблица для проведения FMEA конструкции (а) и процесса (б)

Произведение чисел из этих трех граф называется «коэффициент приоритета риска» RPZ. Этот коэффициент показывает, в каких отношениях друг к другу в настоящее время находятся причины возникновения дефектов. Причины с наибольшим коэффициентом приоритета риска подлежат устранению в первую очередь.

Алгоритм FMEA процесса

Шаг 1. Для каждого перехода процесса выявляются характеристики качества выполнения этого перехода. Рекомендуется использовать следующие обобщенные характеристики, которые в процессе анализа должны быть конкретизированы:

• точность процесса, характеризующуюся величиной отклонения параметров продукта на выходе процесса от номинальных значений, установленных в документации;

• надежность процесса, характеризующуюся частотой сбоев процесса, приводящих к изменению качества продукта, или временем работы процесса без сбоев;

• производительность процесса, характеризующуюся величиной отклонений времени обработки продукта от номинального; целесообразно проанализировать также коэффициенты загрузки оборудования для процесса;

• гармоничность процесса, характеризующуюся параметрами очередей продуктов на входе и выходе процесса; в качестве таких параметров очередей можно использовать среднюю и максимальную длину очереди, среднее и максимальное время пребывания продукта в очереди;

• управляемость процесса, характеризующуюся величиной отклонения реакции процесса на управляющее воздействие от плановой;

• безопасность процесса, характеризующуюся частотой сбоев процесса, повлекших за собой последствия для работников;

• эргономичность процесса, характеризующуюся средним временем утомляемости работников при выполнении процесса;

• экологичность процесса, характеризующуюся частотой сбоев процесса, повлекших за собой последствия для окружающей среды.

Шаг 2. Для каждой из выявленных в шаге 1 характеристик качества определяются потенциальные несоответствия процесса. Одна характеристика может сопровождаться несколькими несоответствиями. Эти несоответствия могут быть как критическими, при которых продолжение процесса невозможно и происходит его сбой, так и некритическими, при которых процесс может продолжаться, но качество продукта или процесса ухудшается.

Шаг 3. Для определенных в шаге 2 потенциальных несоответствий выявляются потенциальные причины их появления. Это может быть выполнено с применением диаграммы Ишикавы. Рекомендуется использовать 6-М диаграммы (содержащие «главные кости»: человек, машина (средство выполнения процесса), методы, материалы, среда, контроль), выявляющие соответственно 6 групп причин несоотвествий. Рекомендуется доводить построение диаграмм Ишикавы до «костей» 3-го порядка, указывая в них конкретные причины несоотвествий.

Шаг 4. Для определенных в шаге 3 потенциальных причин несоотвествий выявляются потенциальные последствия для потребителей.

Шаг 5. Заполняется таблица FMEA на основании результатов шагов 1, 2, 3, 4, 5. Для каждой из причин появления несоотвествий оценивается вероятность ее появления А, тяжесть последствий для потребителя В и вероятность необнаружения несоотвествия до момента его проявления Е. Каждый из указанных факторов оценивается по десятибалльной шкале.

Шаг 6. Рассчитывается коэффициент риска потребителя RPZ = В х А х Е.

Определяются «узкие места» – переходы процесса, для которых RPZ будет больше 100 (переходы повышенного риска).

Шаг 7. Для выявленных «узких мест» предлагаются корректировочные мероприятия. Рекомендуется рассматривать «направления воздействия» корректировочных мероприятий в следующей последовательности:

1) исключить причину возникновения дефекта. При помощи изменения конструкции или процесса уменьшить возможность возникновения дефекта (уменьшается^);

2) воспрепятствовать возникновению дефекта. При помощи статистического регулирования помешать возникновению дефекта (уменьшается А);

3) снизить влияние дефекта – снизить влияние проявления дефекта на конечного потребителя или последующий процесс с учетом изменения сроков и затрат (уменьшается В);

4) облегчить и повысить достоверность выявления дефекта. Облегчить выявление дефекта и последующий ремонт (уменьшается Е).

По степени влияния на повышение качества процесса или изделия корректировочные мероприятия располагаются следующим образом:

1. Изменение конструкции.

2. Изменение процесса.

3. Улучшение системы менеджмента качества.

Шаг 8. Разработанные мероприятия заносятся в соответствующую графу таблицы.

Шаг 9. Пересчитывается потенциальный риск RPZ после проведения корректировочных мероприятий. Если не удалось его снизить до приемлемых приделов (малого риска RPZ <40 или среднего риска RPZ < 100), разрабатываются дополнительные корректировочные мероприятия и повторяются шаги 6, 7, 8.

Шаг 10. Для разработанных корректировочных мероприятий составляется план их внедрения. Определяется:

• в какой временной последовательности следует внедрять эти мероприятия и сколько времени потребуется на каждое мероприятие, через сколько времени после начала его проведения проявится запланированный эффект;

• кто будет отвечать за проведение каждого из этих мероприятий и кто будет конкретным его исполнителем;

• где (в каком структурном подразделении организации) они должны быть проведены;

• источник финансирования для проведения мероприятия (статья бюджета предприятия, другие источники).

Рекомендуется рассматривать «направления воздействия» корректировочных мероприятий в следующей последовательности:

1. Исключить причину возникновения дефекта. При помощи изменения конструкции или процесса уменьшить возможность возникновения дефекта (уменьшается параметр И).

2. Воспрепятствовать возникновению дефекта. При помощи статистического регулирования помешать возникновению дефекта (уменьшается параметр^).

3. Снизить влияние дефекта, снизить влияние проявления дефекта на заказчика или последующий процесс с учетом изменения сроков и затрат (уменьшается параметр В).

4. Облегчить и повысить достоверность выявления дефекта. Облегчить выявление дефекта и последующий ремонт (уменьшается параметр Е).

По степени влияния на повышение качества процесса или изделия корректировочные мероприятия располагаются следующим образом:

• изменение структуры объекта (конструкции, схемы и т. д.);

• изменение процесса функционирования объекта (последовательности операций и переходов, их содержания и др.);

• улучшение системы качества.

Часто разработанные мероприятия заносятся в последующую графу таблицы FMEA. Затем пересчитывается потенциальный риск RPZ после проведения корректировочных мероприятий. Если не удалось его снизить до приемлемых приделов (малого риска RPZ <40 или среднего риска RPZ <100), разрабатываются дополнительные корректировочные мероприятия и повторяются предыдущие шаги.

FMEA конструкций. Для применения метода FMEA вначале проводят структурный анализ исследуемой системы. При этом может быть применен:

• анализ по функциям. В этом случае в расчет принимаются отказы, связанные с невыполнением, ухудшением или потерей отдельных функций системы;

• анализ по функциональным элементам. В этом случае видами отказов, принимаемых в расчет, являются не запланированные состояния оборудования: остановка двигателя, закрытие задвижки и т. и.;

• комплексный анализ – и по функциям, и по функциональным элементам. Он заключается в разбиении системы на основные макрофункции и идентификацию оборудования применительно к таким макрофункциям. Этот метод получил наибольшее распространение.

По итогам анализа составляется подробное описание системы по функциональным блокам со всеми входами и выходами из каждого блока. Следующим шагом метода является проведение предварительного анализа опасностей. Его цель – установление опасных элементов или опасных веществ, находящихся в системе, и оценка их влияния на возможность возникновения аварийной ситуации вследствие события, квалифицируемого как опасная ситуация. Под последней понимают такое состояние элемента системы, в котором один или несколько его показателей приближаются или выходят за установленные пределы. Предварительный анализ опасностей позволяет:

• оценить последствия отказа;

• определить виды отказов (причины пересечения параметрами установленных ограничений);

• выявить и оценить возможности обнаружения отказа.

Результаты анализа представляются в таблице (рис. 5.16):

В настоящее время FMEA очень широко применяется в промышленности Японии, США, активно внедряется в странах ЕС. Его использование позволяет резко сократить «детские болезни» при внедрении разработок в производство.

Функционально-физический анализ

Этот вид функционального анализа был создан в 70-е гг. в результате работ, параллельно проводившихся в Германии (работы профессора Р. Колера) и в СССР (работы школы профессора А.И. Половинкина). Анализируются физические принципы действия, технические и физические противоречия в технических объектах (ТО) для того, чтобы оценить качество принятых технических решений и предложить новые технические решения. При этом широко используются методы:

• эвристических приемов, т. е. обобщенных правил изменения структуры и свойств ТО. В настоящее время созданы банки данных как по межотраслевым эвристическим приемам, так и по частным, применяемым в отдельных отраслях. Большой вклад в решение этой проблемы внесен советской школой изобретательства Альтшуллера;

• анализа следствий из общих законов и частных закономерностей развития ТО. Эти законы применительно к различным отраслям промышленности установлены работами школы профессора А. И. Половинкинаи др.;

• синтеза цепочек физических эффектов для получения новых физических принципов действия ТО. В настоящее время существуют программные продукты, разработанные российскими исследователями, автоматизирующие этот процесс.

Рис. 5.16. Схема FMEA

Первый этап ФФА аналогичен первому этапу ФСА или FMEA. Обычно ФФА проводится в следующей последовательности:

1) формулируется проблема; для этого могут быть использованы результаты ФСА или FMEA. Описание проблемы должно включать назначение ТО, условия его функционирования и технические требования к ТО. Формулировка проблемы должна способствовать раскрытию творческих возможностей и развитие фантазии для поиска возможных решений в широкой области, поэтому при описании проблемы необходимо избегать специальных терминов, раскрывающих физический принцип действия и конструкторско-технологические решения, использованные в прототипе;

2) составляется описание функций назначения ТО. Описание базируется на анализе запросов потребителя и должно содержать четкую и краткую характеристику технического объекта, с помощью которого можно удовлетворить возникшую потребность. Для понимания функций назначения ТО необходимо дать краткое описание надсистемы, то есть системы, в которую входит проектируемый ТО. Описание функций ТО включает: действия, выполняемые ТО, объект, на который направлено действие, и условия работы ТО для всех стадий жизненного цикла ТО;

3) производится анализ надсистемы ТО. К надсистеме относится и внешняя среда, в которой функционирует и с которой взаимодействует рассматриваемый ТО, например, пневмогидросистема управления двигательной установкой является надсистемой по отношению к ТО-топливному клапану, открывающему и закрывающему магистраль; система технологического оснащения процесса сборки-клепки является надсистемой по отношению к ТО-инструменту для клепки; сверлильный станок, рабочий и обрабатываемая заготовка образует надсистему, в которую входит ТО-приспособ-ление. Анализ надсистемы производится с помощью структурной и потоковой модели ТО. При этом целесообразно воспользоваться эвристическими приемами, например, рассмотреть, можно ли выполнить функцию рассматриваемого ТО путем внесения изменений в смежные объекты надсистемы; нельзя ли какому-либо смежному объекту надсистемы частично или полностью передать выполнение некоторых функций рассматриваемого ТО; что мешает внесению необходимых изменений и нельзя ли устранить мешающие факторы;

4) составляется список технических требований к ТО. Этот список должен базироваться на анализе требований потребителей. На этой стадии целесообразно использовать приемы описанной ниже технологии развертывания функций качества;

5) строится функциональная модель ТО обычно в виде функционально-логической схемы;

6) анализируются физические принципы действия для функций ТО;

7) определяются технические и физические противоречия для функций ТО. Такие противоречия возникают между техническими параметрами ТО при попытке одновременно удовлетворить несколько требований потребителя;

8) определяются приемы разрешения противоречий и направления совершенствования ТО. Чтобы реализовать совокупность потребительских свойств объекта, отраженных в его функциональной модели, с помощью минимального числа элементов, модель преобразуется в функционально-идеальную. Поиск вариантов технических решений часто проводят с помощью морфологических таблиц.

На последнем этапе ФФА рекомендуется строить графики, эквивалентные схемы, математические модели ТО. Важно, чтобы модель была продуктивной, т. е. позволяла найти новые возможные решения. Приветствуется всякая инициатива и творчество. К формированию морфологической таблицы целесообразно приступить тогда, когда появится несколько предлагаемых решений для различных функциональных элементов ТО.

Применение ФФА позволяет повысить качество проектных решений, создавать в короткие сроки высокоэффективные образцы техники и технологий и, таким образом, обеспечивать конкурентное преимущество предприятия.

 

5.4.3. РФК как интеграционная технология проектирования новых продуктов

Технология РФК – это последовательность действий производителя по преобразованию фактических показателей качества изделия в технические требования к продукции, процессам и оборудованию. При этом используется весь арсенал современных методов проектирования и обеспечения качества (рис. 5.17.). На рисунке СУП – система управления процессами.

* Тагучи, бенчмаркинг,

FMEA, ФСА, 7 инструментов качества и др.

Рис. 5.17. РФК как интеграционная технология проектирования

Использование всех этих методов при проведении РФК обеспечивает решение важнейшей задачи – более полное соответствие продукта требованиям по сравнению с «классическими» технологиями разработки уже на стадии начала производства нового продукта (рис. 5.18).

Рис. 5.18. Сокращение несоответствий продукта требованиям при внедрении РФК

 

5.5.1. Разработка плана качества и проекта качества

Процесс определения потребностей клиентов делится на три стадии (на рис. 5.19), которые, в свою очередь, можно разделить на девять шагов. Эти шаги демонстрируют принцип чередования мысли и опыта, или проверки теории практикой.

Стадия 1. Выработка понимания потребностей клиентов и его среды.

Шаг 1. Планирование исследования: решите, насколько широко исследовать возможные потребности клиентов.

Шаг 2. Сбор голосов клиентов: выслушайте, что потенциальные клиенты говорят о своих потребностях, и наблюдайте, что они делают.

Шаг 3. Создание образа среды клиентов: интегрируйте и представьте в ясно выраженной форме ваши наблюдения за тем, чем занимаются ваши клиенты.

Стадия 2. Преобразование понимания в требования.

Шаг 4. Преобразование голоса клиента в требования клиента: на основе вашего понимания того, чем занимаются ваши клиенты, преобразуйте возможно неясные заявления клиентов о том, что им необходимо, в четкие формулировки их требований.

Шаг 5. Выбор наиболее значительных требований клиентов: из требований всех изученных клиентов выберите требования, которые представляются наиболее важными.

Рис. 5.19. Процесс определения потребностей потребителя как часть процесса создания нового продукта.

Шаг 6. Понимание связи между требованиями: организуйте наиболее важные требования так, чтобы увидеть возможные связи между ними.

Стадия 3. Оперативное определение требований для расширения разработки.

Шаг 7. Изучение характеристик требований клиентов: попросите клиентов помочь вам разделить наиболее важные требования клиентов на категории и определить приоритеты.

Шаг 8. Выработка метрик (системы измерений) для требований клиентов: рассмотрите возможные количественные метрики и планы измерений, которые можно использовать для оценки того, насколько продукт отвечает требованиям клиентов.

Шаг 9. Интегрированное понимание требований клиентов: выберите метрики, которые позволят лучше всего измерить, насколько удовлетворяются требования клиентов, выберите подходящие параметры для метрик на основе данных, полученных от клиентов, данных о конкурирующем продукте, и запланируйте изучение расширения использования.

 

5.5.2. Разработка таблицы требований потребителей к качеству

Таблица требований потребителя к качеству – это часть «домика качества», который более подробно описан в параграфе 5.6.

В конечном счете, для постановки задачи перед проектировщиками нового продукта требуется сфокусироваться на важных требованиях потребителя и выбрать сильный набор метрик качества, чтобы полностью охватить требования клиента без сокращения. Центральный элемент в этом процессе – матрица, называемая таблицей качества. Требования клиента на ней – на левой вертикальной оси, а дерево метрик качества сверху по горизонтали (рис. 5.20). Таблица качества показала четыре требования клиента, для которых были предложены четыре метрики качества. Кружок с точкой обозначает, что метрики качества А – отличная мера для требования клиента 1. Кружочки указывают, что метрики качества А и С хороши только для требования клиента 3. Треугольники указывают, что метрики качества Ви С слабы для требования клиента 2. Где нет никакого символа на пересечении ряда требований и колонки метрик, нет и связи «причина – следствие» между требованиями клиента и метриками качества, как, например, для метрики D. Метрика D в данном случае – нерабочая метрика.

Рис. 5.20 Таблица качества

Таким образом, таблица качества дает инструмент для адекватного измерения каждого требования клиента с помощью метрики качества и для устранения избыточных метрик качества. В вышеприведенном примере требование клиента 1 хорошо измеряется метрикой качества А, а измерение требования клиента 3 требует комбинации метрик качества А и С. Требование клиента 2 плохо измеряется даже комбинацией метрик качества В и С, а требование клиента 4 не измеряется совсем метриками качества от А до D.

Более того, метрика качества В не совсем полезна, а метрика качества D вовсе бесполезна. В этом примере было бы хорошо заменить В и D метриками качества, которые эффективно измеряют требования клиента 2 и 4.

 

5.5.3. Установление основных требований и маркетинговых параметров продукции

Цель всего процесса производства продукта – перейти от неясного ощущения клиента к физическому продукту или ощутимой услуге, которые удовлетворят действительные нужды клиента (рис. 5.21). Три стадии операционного определения требований клиента превращают невидимое или неясное ощущение в ясные утверждения требований клиента. Они, в свою очередь, структурируются в измеряемые параметры, на которых построится процесс технической разработки. One-рационные определения требований клиентов обеспечивают мостик между качественными нуждами клиентов и обязательно количественным техническим процессом, который и выдает физический продукт.

Рис. 5.21. От качественных потребностей клиента к количественному техническому процессу

Когда-то было возможно спроектировать продукт, разработать его, а потом продать. Этот подход, ориентированный на конечный продукт, впервые проверил теорию на практике, когда компания попыталась продать этот продукт. Рисунок 5.22 и таблица 5.3 показывают, что когда клиенты стали более требовательными, компании научились использовать приемы исследования рынка, прислушиваться к рынку до того, как они окончательно доработают проект, создадут продукт и начнут его продавать.

Таблица 5.3

Формирование информации о потребительских свойствах разрабатываемых продуктов в компаниях США

Процесс, который мы здесь описали, а именно: учет мнения клиента, понимание того, что говорят клиенты, определение ключевых требований и операционное их определение, является подготовкой к начальной фазе РФК (рис. 5.23).

Рис 5.22. Современный подход к исследованию рынка

Рис. 5.23. Перевод мнения клиентов

 

5.6.1. Концептуальное проектирование на стадии стратегического планирования

С точки зрения современного процесса создания нового продукта, концептуальное проектирование – этап, когда решаются следующие задачи:

• исходя из общей стратегии бизнеса устанавливается линейка производимых продуктов (как выпускаемых, так и новых продуктов);

• осуществляется бизнес-планирование проектов создания новых продуктов;

• осуществляется генерация идей, касающихся новых продуктов, и отбор идей для дальнейшей реализации;

• для отобранных идей осуществляется разработка концепции продуктов и оценка этих концепций.

Важнейшим моментом при решении всех этих задач является соответствие требованиям потребителя, как уже известным, так и предполагаемым (рис. 5.24). Для большинства продуктов открывается широкий простор для совершенствования.

В решении указанных задач практически все службы компаний вносят свой вклад. Типичное распределение участия подразделений приведено в таблице 5.4. А одним из важнейших инструментов, используемых как службами, так и рабочими группами, является «домик качества» – специфический вид таблиц, используемых в методе РФК.

«Домик качества»

«Домик качества» – вид таблицы, представленной на рис. 5.25. В настоящее время для заполнения таких таблиц применяются специальные программные продукты. Одним из самых распространенных продуктов является QFD Designer.

Графа «запросы потребителя» заполняется на основании работы по фиксации «голоса потребителя» и преобразованию этого голоса в требования, описанной в главе 2 данного курса. При этом для каждого требования указывается рейтинг его важности для потребителя. Обычно этот рейтинг оценивается по 10 – балльной шкале. При оценке рейтинга могут быть использованы данные анализа по модели Кано. В этой графе указывается, ЧТО необходимо обеспечить при создании продукта.

Графа «характеристики продукта» заполняется, когда идея продукта уже сформировалась, известен аналог или прототип продукта или начата разработка концепции продукта. На основе результатов работы соответствующих рабочих групп в графу заносятся технические характеристики нового продукта (или продукта – аналога или прототипа).

Графа «матрица взаимосвязи» отражает корреляцию между требованиями потребителя и техническими требованиями. Степень корреляции отражается соответствующими значками (рис. 5.26).

Рис. 5.24. Степень соответствия требованиям потребителя для разных видов изделий

Таблица 5.4

Участие служб предприятия в разработке и внедрении нового продукта

⊕ – активно участвуют;

+ – участвуют;

Δ – иногда участвуют.

После заполнения матрицы взаимосвязи для тех характеристик продукта, которые сильно коррелированы с требованиями потребителя (в особенности с теми, которые имеют высокий рейтинг важности), решается вопрос о направлении их совершенствования (увеличить или уменьшить). Результаты заносятся в графу «Направление совершенствования».

Рис. 5.25. «Домик качества» для продукта

Рис. 5.26. Матрица взаимосвязей требований потребителя и характеристик продукта

Графа «Техническая важность» показывает, насколько сложно изменить характеристику продукта в направлении совершенствования и сколько это будет стоить (рис. 5.27). Результат заносится в графу не в денежном выражении (на данном этапе это невозможно достоверно подсчитать), а в виде рейтинга.

Рис. 5.27. Рейтинг сложности реализации технических требований к продукту

Рис. 5.28. Рейтинг важности для требований потребителя и технических требований

Еще одним разделом таблицы «домика качества» является матрица корреляций технических требований между собой (рис. 5.29).

Рис. 5.29. Матрица корреляций технических параметров продукта

Графы «Относительная оценка потребителем» и «Относительная оценка производителем» служат для сравнения продукта-прототипа (или аналога), на основе которого проектируется новый продукт, с изделиями конкурентов. Обычно выбирают два ближайших продукта-конкурента. В этих же графах появляется план по качеству нового продукта:

• оцениваются продукты конкурентов и продукт-прототип по требованиям потребителя (по 5-балльной шкале, оценка 0 ставится, если данное требование потребителя в продукте не реализовано), данные заносятся в графу «Относительная оценка потребителем»;

• затем, сравнив прототип с конкурентами и определив, по каким позициям прототип отстает, а по каким опережает конкурента, намечают оценки, которые должен иметь новый продукт (первичный план по качеству);

• после этого проводится оценка по техническим требованиям аналогично оценке по требованиям потребителя, и намечается план по качеству по техническим требованиям. Часто в «домике» фиксируется, были ли проблемы с реализацией того или иного технического требования, если изделие-прототип выпускалось компанией, или если есть сведения о таких проблемах по продукции конкурентов;

• далее вычисляется итоговый рейтинг плана по качеству. Для каждого технического требования суммируются рейтинги по тем требованиям потребителя, которые имеют корреляцию с данным техническим требованием.

Рейтинг = Рейтинг важности потребителя × Вес корреляции × Оценка первичного плана по качеству.

Итоговый рейтинг = Σ рейтингов.

Вес корреляции обычно принимают равным: 9 – для сильной корреляции, 3 – для средней корреляции и 1 – для слабой корреляции. Если используется специальный программный продукт (например, QFD Designer), итоговые рейтинги вычисляет он.

Итоговый рейтинг показывает, на изменении каких технических характеристик необходимо сфокусироваться при разработке нового продукта. Самые важные для потребителя технические требования получают наибольший итоговый рейтинг. Итоговый рейтинг сравнивается с рейтингом технической сложности. Возможны ситуации:

• итоговый рейтинг высокий, рейтинг технической сложности – низкий. Стало быть, реализация этого требования потребует небольших усилий. При планировании проекта разработки изделия можно закладывать умеренные сроки реализации и умеренный бюджет;

• итоговый рейтинг – высокий, рейтинг технической сложности – тоже высокий. Но ведь потребитель этого требует! Стало быть, проектные работы потребуют проведения опытно-конструкторских разработок (ОКР), а вполне возможно, и научных исследований (НИР). Бюджет и сроки таких работ в проекте будут соответственно высокими;

• итоговый рейтинг – низкий, рейтинг технической сложности – высокий. Так может быть, ничего не менять по сравнению с прототипом? Потребителю это не очень – то и нужно – рабочая группа должна еще раз обсудить вопрос о целесообразности совершенствования этого технического требования;

• итоговый рейтинг низкий, рейтинг технической сложности тоже низкий. И в этом случае тоже целесообразность изменений – под вопросом.

Решая вопрос о целесообразности изменений, нужно обратить внимание и на крышку «домика» – взаимную корреляцию технических требований. Да, требование, например, № 5 неважно для потребителя и технически сложно реализуемо. Но оно коррелировано, например, с требованием № 14, которое для потребителя очень важно. Стало быть, придется совершенствовать и его. И все хорошо, если направленность изменений одинакова, а корреляция – положительная. А вот если она отрицательная – возникает ситуация, которую специалисты называют техническим противоречием. Его разрешение потребует значительных усилий со стороны проектировщиков – нужно увеличивать сроки и бюджет проекта. Методы разрешения таких противоречий рассмотрены в главе 4.

Сравнивая итоговый рейтинг и рейтинг технической сложности, мы осуществляем действия, аналогичные ФСА, только опираясь на экспертные оценки. Когда проектируется важный продукт, заполнение «домика качества» сопровождается ФСА, и исходя из его оценок заполняется графа «Рейтинг технической сложности» (см. рис. 5.27).

Концепция нового продукта

На выходе этапа у нас появилась концепция нового продукта. Мы понимаем, какие требования важны для потребителя. И как эти требования воплощены в продуктах ближайших конкурентов. У нас есть первичный план по качеству – план реализации в новом продукте требований потребителя.

Мы выбрали прототип (или аналог), который будем совершенствовать в понятном для нас направлении. Мы знаем, какие технические требования будем менять, в каком направлении и насколько это сложно – у нас есть план по качеству по техническим требованиям.

Мы сделали наметки плана и бюджета проекта по созданию нового продукта на основании сравнения важности и технической сложности. Мы предусмотрели необходимые НИР и ОКР.

Мы можем начинать составлять техническое задание на проектирование, бизнес-план создания нового продукта и организовывать проект создания нового продукта. Конечно, последовательность действий на этом этапе не выстраивается в линию. Все четыре вида работ делаются параллельно:

• создается «домик качества» нового продукта (что будем делать);

• для продуктов массового спроса (а иногда и для продуктов технической направленности) создается образ продукта – дизайн, общая компоновка;

• разрабатывается бизнес-план создания нового продукта (сколько это все может стоить, откуда мы возьмем на это деньги, когда и как наши затраты окупятся);

• разрабатывается проект создания нового продукта (кто, в какие сроки, при каком бюджете должен провести весь комплекс работ, как они будут взаимодействовать в ходе проекта, как мы проверим, что они сделали ровно то, что заказывали, и т. д.).

И при этой параллельной работе происходит увязывание всех четырех компонентов – требований к продукту, «образа» продукта, процесса его создания и необходимых ресурсов. Не всегда первичный план по качеству выдерживает такое испытание – приходится снижать план из-за нехватки ресурсов или слишком коротких сроков. Поэтому на данном этапе «домик качества» приходится неоднократно «перестраивать» (кстати, дизайн тоже приходится корректировать).

И все это всего лишь первая итерация плана по качеству изделия. При развертывании плана по качеству для изделия в планы по качеству компонентов, при планировании производственных процессов придется снова увязывать те же 4 компонента. Увязаны должны быть требования к продукту, образ продукта (уже в совокупности конструкторской и технологической документации на продукт), технологию его создания и необходимых ресурс. И снова придется перестраивать «домики качества». В том числе и исходный «домик». Насколько это будет безболезненным, зависит от того, как мы умеем управлять совокупностью проектных материалов, образцов дизайна, макетов и т. д. или, на языке менеджмента качества, насколько нам удалось отстроить процесс управления конфигурацией продукта. Если этот процесс не отстроен, скорее всего у нас мало что получится – привычная технология окажется удобнее технологии РФК.

 

5.6.2. Основные этапы технологии РФК

РФК – многостадийная технология, охватывающая жизненный цикл продукта от разработки концепции до эксплуатации изделия. Рассмотрим основные этапы применения этой технологии на стадии подготовки производства нового продукта. Основные этапы технологии РФК приведены на рисунке 5.30.

Этап 1. Разработка плана качества и проекта качества.

На этом этапе проводится исследование состояния рынка и запросов потребителей, устанавливается, что следует производить. С учетом других важных параметров рынка разрабатывается таблица требований потребителей к качеству.

Рис. 5.30. Основные этапы технологии РФК

Устанавливаются основные требования и маркетинговые параметры продукции. Анализируются и оцениваются изделия конкурентов. На этой основе и составляется план по качеству, в котором отражаются маркетинговые рейтинги разрабатываемого изделия. Определяется важность (рейтинг) каждого из установленных требований по качеству. Определяются компоненты изделия, на основании анализа продукции конкурентов устанавливаются технические параметры компонентов, исследуются рекламации и замечания потребителей по качеству.

Исследуются фактические параметры качества и преобразуются во вспомогательные параметры качества компонентов. На этой основе дорабатывается план по качеству. Устанавливаются методы обеспечения качества и методы испытаний продукта и элементов.

Этап 2. Разработка детализированного проекта качества и подготовка производства.

На этом этапе параметры качества конечного продукта преобразуются в параметры качества узлов, которые заносятся в специальные таблицы для элементов и отдельные таблицы для узлов и сборочных единиц (в которые входят таблицы для отдельных элементов). Окончательно устанавливаются функции элементов и узлов изделия, а также признаки качества узлов и стандарты, их определяющие, планируются позиции контроля элементов и узлов изделия в будущем производственном процессе.

Этап 3. Разработка техпроцессов. На этом этапе разрабатываются техпроцессы и технологические приспособления. При этом для каждого техпроцесса обычно проводится ФСА-анализ. На основе результатов анализа разрабатывается план процесса производства, который реализует заданную точность при минимальных затратах. Утверждаются стандарты по качеству узлов, стандарты на испытания и стандарты на покупные изделия. Выбираются поставщики и устанавливаются стандарты на закупки.

Этап 4. Осуществляется выбор оборудования и для каждого технологического модуля окончательно устанавливается позиция контроля качества, прежде всего для таких характеристик, как форма, размеры и прочностные параметры продукции. Определяются факторы производственного процесса, влияющие на эти характеристики качества. При этом разрабатывается таблица, в которой сопоставляются признаки качества конечного продукта и признаки качества и условия работы оборудования (QC-таблица). Разрабатываются операционные карты технического контроля и таблица качества для окончательной сборки изделия. После выбора средств контроля разрабатывается система технического контроля в сборочном производстве для выбранных позиций контроля.

Утверждаются маршрутные карты технологического процесса производства и сборки изделия. Таблицы по планированию производства комплектующих и покупных изделий передаются поставщикам. Поставщики обязаны состыковать таблицы планирования производства и QC-таблицы с признаками качества каждого комплектующего изделия.

Проводится FMEA производственного процесса. При этом анализируются как проектные данные, так и данные исследований, данные производства аналога, данные изготовления опытного образца. Все выявленные проблемы немедленно передаются в соответствующие отделы для принятия решения. Производится уточнение модели качества (отраженной в таблицах) и корректировка проекта.

Такая технология работы позволяет учитывать требования потребителя на всех стадиях производства изделий, для всех элементов качества предприятия и, таким образом, резко повысить степень удовлетворенности потребителя, снизить затраты на проектирование и подготовку производства изделий.

 

5.6.3. Определение компонентов изделия и установление их технических параметров. Исследование рекламаций и замечаний потребителей по качеству

Процесс определения компонентов изделия и установление их технических параметров удобно разобрать на примере изделия технического назначения – обратного клапана. Такой клапан применяется в авиационных и ракетных двигателях.

Общее описание изделия

Назначение. Обратный клапан предназначен для проведения потока газа (воздуха) из входной магистрали в выходную и предотвращения проведения потока газа из выходной магистрали во входную.

Надсистема. Обратный клапан является частью пневмо-гидросистемы управления двигательной установкой летательного аппарата (самолета, вертолета).

Область применения. Обратный клапан может быть использован в любых пневмо– и гидросистемах, где возникает задача одностороннего проведения потока жидкости или газа.

Стадии жизненного цикла. Жизненный цикл обратного клапана включает стадии:

• разработки;

• изготовления деталей;

• сборки;

• испытаний;

• разборки и проверки состояния деталей;

• повторной сборки;

• монтажа (в надсистему);

• эксплуатации в течение заданного ресурса;

• демонтажа;

• утилизации.

Требования к обратному клапану (по ТУ).

1. Наружный диаметр трубопровода, в магистраль которого установлен обратный клапан, – 10мм.

2. Перепад давлений на входе и выходе обратного клапана, при котором клапан открывается, – 0,1 атм.

3. Перепад давлений на входе и выходе обратного клапана, при котором клапан закрывается, – 0,05 атм.

4. Допустимая степень негерметичности клапана в закрытом состоянии по изменению давления за 1 час работы – не более 2,5 %.

5. Допустимая негерметичность корпуса клапана по изменению давления за 1 час работы – не более 0,5 %.

6. Допустимое аэродинамическое сопротивление, вносимое клапаном в магистраль, по перепаду давлений – не более 5 %.

7. Вид газа в трубопроводе – воздух.

8. Температура газа в трубопроводе – от – 10 °C до + 40 °C.

9. Влажность газа в трубопроводе – от 35 % до 65 %.

10. Содержание примесей газа в трубопроводе – не более 0,1 %.

11. Максимально возможное давление газа в трубопроводе – 2 атм.

12. Масса обратного клапана – не более 85 г.

Устройство и работа изделия.

Устройство обратного клапана приведено на эскизе (рис. 5.31).

Корпус 1 соединяется с выходным трубопроводом гидроневмо-системы управления двигателем (надсистемы) с помощью гайки (на эскизе не показана). Входной трубопровод надсистемы соединяется со штуцером 3 также с помощью гайки (на эскизе не показана).

Поток воздуха из входного трубопровода поступает через штуцер 3 на тарель клапана 2, на которой создает усилие. Это усилие уравновешивается усилием, создаваемым пружиной 6, закрепленной в выемке корпуса 1, и передаваемым от пружины на тарель клапана с помощью опорной втулки 5, навинченной на тарель клапана 2. При превышении давления во входном трубопроводе над давлением в выходном усилие входного потока преодолевает усилие пружины, тарель клапана перемещается по направляющей втулке 4, открывая для потока доступ в выходной трубопровод. Поток, проходя через зазор между штуцером и тарелью клапана, далее проходит через зазор между тарелью клапана и втулкой направляющей, затем через отверстия В и далее через витки пружины 6 и выходное отверстие в корпусе 1 проходит в выходную магистраль. При равенстве давлений во входном и выходном трубопроводе или превышении давления воздуха в выходном трубопроводе над давлением во входном, усилие пружины преодолевает усилие, создаваемое потоком воздуха, перемещая тарель клапана 2 до контакта тарели со штуцером 3. При этом буртик А заходит в паз эластичной вставки 9, обеспечивая герметичность клапана. Уплотнение 7 служит для предотвращение попадания воздуха из входной магистрали в атмосферу. Для предотвращения саморазвинчивания клапана по резьбовому соединению Б корпус и штуцер соединяются проволокой 8. Резьбовое соединение Б обеспечивает также возможность разборки клапана для проверки состояния его компонентов после испытаний клапана.

Рис. 5.31. Обратный клапан. Эскиз изделия

Построение компонентной модели объекта

Компонентная модель клапана строится просто – по эскизу и описанию изделия. Надсистема обозначена Н1 (входной трубопровод в клапан) и Н2 (выходной трубопровод из клапана). Компонентная модель приведена в табл. 5.5.

Таблица 5.5

Матрица компонентов

Построение структурной модели объекта

В табл. 5.6 указано наличие связей между компонентами, а в табл. 5.7 – вид и характеристика связей. Очевидно, что матрица наличия связей – симметричная.

Таблица 5.6

Матрица наличия связей между компонентами

Таблица 5.7

Матрица вида связей

Построение функциональной модели объекта

Функциональная модель приведена в табл. 5.8.

Таблица 5.8

Матрица функций

Построение «домика качества» для изделия в целом и «домиков качества» компонентов

В качестве требований потребителя для такого изделия технического назначения, как обратный клапан, можно использовать функции. Фрагмент «домика качества» для изделия в целом представлен на рис. 5.32. Фрагмент «домика качества» для компонента «корпус» приведен на рис. 5.33.

Рис. 5.32. Фрагмент «домика качества» для изделия в целом

Рис. 5.33. Фрагмент «домика качества» для компонента «корпус»

Важно отметить, что при построении домика качества компонентов параметры КАК изделия в целом переходят в параметры ЧТО компонента.

Исследование рекламаций и замечаний потребителей по качеству

Рекламации и замечания потребителя по качеству используются для:

• формирования плана по качеству изделия в целом (что улучшить и на сколько баллов по сравнению с прототипом);

• формирования плана по качеству компонентов;

• оценки организационной сложности изменения технических параметров изделия в целом и компонентов.

План по качеству изделия в целом переходит в целевые показатели компонентов изделия. Таким образом, рекламации и замечания учитываются и при планировании качества компонентов. Поэтому высока вероятность того, что повторных рекламаций и замечаний на аналогичные темы в новом изделии не будет (конечно, при результативной работе системы менеджмента качества).

 

5.6.4. Исследование фактических параметров качества и преобразование во вспомогательные параметры качества компонентов

Для правильного перевода параметров «что», т. е. фактических параметров качества компонентов, в параметры «как», т. е. во вспомогательные параметры компонентов, – технические требования – мало одной квалификации разработчиков. Еще сложнее задача перевода технических требований в параметры технологических режимов. Часто для правильного перевода нужно провести исследование.

В каких случаях исследование необходимо? Необходимость определяют исходя из двух факторов:

• вспомогательный параметр сильно коррелирован с важным требованием потребителя и имеет высокий рейтинг важности при высоком рейтинге сложности реализации;

• для прототипа при реализации аналогичного вспомогательного параметра (параметра «как») были зафиксированы проблемы: высокий процент брака по данным ОТК или, еще хуже, рекламации потребителей. Когда данных по прототипу нет (мы его не производили сами, а взяли чужой), идентификация проблем проводится на основании данных FMEA продукта или процесса его изготовления. В этом случае индикатор проблемы – высокие значения оценки риска RPZ при FMEA.

Пример такого исследования взаимосвязи параметров приведен на рисунке 5.34. С целью определения технологических резервов улучшения качества металлопродукции в процессе ее производства применяется математическое моделирование при проведении исследовательских работ. Для построения математических зависимостей между факторами и показателями рассматриваемого процесса применяется регрессионный анализ. Корреляционный и регрессионный анализы позволили установить значимое влияние на механические характеристики заготовок суммарной степени деформации при холодной прокатке. На рисунке 5.34 показано, что с уменьшением деформации уменьшается относительное удлинение и увеличивается предел текучести проката, отожженного в одинаковых условиях.

Рис. 5.34. Планирование промышленного эксперимента для улучшения качества металлопродукции

Диаграммы рассеяния наглядно демонстрируют взаимосвязь рассмотренных факторов и механических свойств проката. Высокозначимыми, пригодными для реального управления процессом являются коэффициенты корреляции между деформацией и механическими свойствами. Для прогнозирования свойств проката а02 и 8 построены уравнения регрессии, учитывающие влияние рассмотренных факторов, изменяющихся в изученных пределах. Рассчитан оптимальный режим, который запланирован к опробованию.

Разработка технологических процессов

На этапе разработки технологических процессов технолог намечает маршрут обработки компонентов. При этом строится «домик качества» вида, представленного на рис. 5.35.

Рис. 5.35. Домик качества» для процесса обработки корпуса

На этом этапе определяется корреляция между режимами обработки и техническими параметрами компонента. Для правильного определения такой взаимосвязи нередко приходится проводить промышленные эксперименты, подобные описанному выше.

Разработка плана по качеству. Выбор поставщиков и установление стандартов на закупки

Когда процесс создания нового продукта добрался до этапа первичной проработки технологии, можно поднимать немаловажный вопрос: делать самим или закупать?

Решение этого вопроса производится на основании данных ФСА производственного процесса. Первая прикидка производится в предположении, что все делаем сами. Важность реализации технических требований компонентов известна – она определена в соответствующих «домиках качества». А вот стоимость реализации этих требований определяется в процессе ФСА. Он проводится уже не так «примитивно», как в примере в главе 2. Для анализа стоимости используются данные управленческого учета по реальной себестоимости технологических операций или расчеты такой себестоимости. Далее рассчитывается (или берется по аналогии) себестоимость изготовления компонента. Для компонентов, для которых соотношение «важность»/«стоимость» мало, прорабатывается вопрос о закупке – сравниваются прайс-листы поставщиков и данные анализа себестоимости, сравниваются технические требования в спецификациях поставщиков и технические требования в «домиках качества».

По результатам такого анализа определяется первоначальный список возможных поставщиков и первоначальная номенклатура закупок с данными по их стоимости. А смогут ли поставщики в условиях реального контракта обеспечить требуемые свойства компонентов? Параллельно проходит процесс оценки выбранных поставщиков. Серьезные фирмы при проектировании серьезных продуктов посылают к возможным поставщикам бригады аудиторов, которые исследуют систему менеджмента качества поставщика. Поставщиков знакомят с требованиями к компонентам и параметрами важности этих требований. Далее они должны будут развернуть эти требования в требования к параметрам своих технологических процессов. Вся эта информация переводится в стандарты на закупку, которые утверждаются совместно с поставщиками.

При завершении всего этого объемного комплекса работ возникает второй план по качеству нового продукта – объемный, детальный, но еще не окончательный. Последовательность работ по его формированию тоже не укладывается в линию, она идет параллельно по четырем основным направлениям: требования к продукту, «образа» продукта (уже в совокупности конструкторской и технологической документации на продукт), процесса его создания и необходимых ресурсов. Производится «перепланирование» бизнес-плана и от него – перепланирование «домиков качества». А следующая итерация планирования пройдет при решении вопроса о методах обеспечения качества продукта.

Определение методов обеспечения качества и испытаний продукта и компонентов

Проект методов обеспечения качества начинается на стадии, когда маршрутная технология уже разработана и все вопросы перевода требований к компонентам в режимы технологических операций решены. Какие операции и какие параметры компонентов контролировать? Что и в каком объеме испытывать в готовом продукте?

Прежде всего те, для которых рейтинг важности и рейтинг технической сложности высоки. И чем выше рейтинги, тем больше должен быть объем контроля.

Второй момент – состояние производства. Контроль или статистические методы управления процессами нужны на тех операциях, где были выявлены проблемы, или где низкий параметр возможностей процесса Ср и Срк.

Кроме того, для определения методов обеспечения качества и испытаний продукта и элементов проводят FMEA изделия и его компонентов. Для изделия в целом определяются риски функциональных отказов изделия, для компонентов – риски функциональных отказов компонентов. При этом используются результаты построения структурной и функциональной моделей изделия.

По результатам такого анализа строится соответствующий «домик». Пример такого «домика» приведен на рис. 5.36.

 

5.6.5. Хошин канри и РФК

Планирование Hoshin или, точнее, метод хошин канри (Hoshin Kanri – «контроль устремлений») разработан в компании Bridgestone в Японии в 60-х гг. XX в. как эффективная форма управления по целям, он фактически основан на военных методах планирования. С тех пор фактически все крупные японские компании, а вслед за ними – многие американские компании приняли этот метод и достигли хороших результатов.

Рис. 5.36. Фрагмент «домика» для методов обеспечения качества при производстве компонента «корпус»

Метод хошин канри (далее – хошин) определенным образом объединяет деятельность людей, работающих в одной компании так, чтобы фирма могла достичь своих основных целей и быстро среагировать на меняющуюся окружающую обстановку. Этот метод активно вовлекает всех менеджеров в годовой цикл планирования работ компании, обеспечивая, с одной стороны, критически важное для выполнения стратегии вовлечение всех сотрудников компании и, с другой – четкое регулирование при движении к заданной цели.

Метод хошин имеет три объединительные задачи:

1) он направлен на объединение всех служащих, работающих в фирме, в стремлении к достижению основных целей компании. При этом используется косвенное давление, создающее атмосферу настойчивости в работе. Таким образом, даже почасовые работники выбирают такой вид деятельности, который имел бы стратегически важные цели.

2) он направлен на объединение всех видов выполняемых заданий, будь то привычная ежедневная работа или работа по улучшению деятельности, в стремлении к достижению крупных успехов компании (создания прорывов) в деятельности фирмы. Метод хошин направлен на объединение и координацию усилий и ресурсов.

3) он направлен на быстрое и эффективное приведение целей и деятельности компаний в соответствие с быстрыми общественными и другими изменениями.

Компоненты и этапы метода хошин

Основные компоненты Метода хошин показаны на рис. 5.37. Долгосрочные и среднесрочные планы и цели должны устанавливаться в соответствии с внешними изменениями (верхний левый угол модели). Исходя из среднесрочных планов, разрабатываются ежегодные хошины. Хошин включает в себя как целевой показатель, так и методы и средства выполнения желаемых результатов и их измерения. В идеале каждый хошин должен включать пять элементов:

Хошин = (1) установка, данная высшим руководством и обозначающая желаемые результаты на следующий год + (2) концентрация используемых средств + (3) выбор метрики измерения улучшений + (4) установка контрольной величины, используемой для принятия решений + (5) установка крайнего срока исполнения.

Рис. 5.37. Метод хошин

Концентрация используемых средств достигается следующими шагами:

• созданием товаров, которые привлекали бы внимание покупателей, путем улучшения исследования рынка;

• повышением уровеня соответствия товаров запросам покупателя, используя таблицы качества;

• обеспечением доставки всех товаров вовремя, путем улучшения процесса работы;

• улучшением качества технологического процесса путем статистического контроля результатов процесса.

Метрика измерения улучшения представляет собой, например, темп поставок, осуществляемых вовремя. Целевое значение (% поставок, полученных вовремя) – 100 %. Дата крайнего срока исполнения – март 2008 года.

Следующим этапом модели (см. рис. 5.37) является развертывание начальных (или высокого уровня) ежегодных целей – хошинов в самой компании. Другими словами, развивается иерархия подцелей и средств для их выполнения. Все это происходит в соответствии с хошинами высокого уровня. На каждом более низком уровне цели – хошины имеют тот же формат, но они более специфичны.

Далее проводится контроль при помощи плана измерений. Он направлен на ежемесячную проверку, во-первых, исполнения целей и подцелей, во-вторых, спланированных средств для их выполнения, в-третьих, на принятие определенных корректирующих мер, если цели и средства не выполняются. Ежегодный хошин можно считать исполненным, если достигнута контрольная величина измерения.

Когда приходит время составлять план на следующий год, сначала анализируются данные, с помощью которых были проведены средства исполнения, и проверяется то, что было достигнуто. Это необходимо для того, чтобы узнать, какие требования должны быть улучшены в следующем цикле и какие решения приняты по соответствующим действиям. Также ежегодно президент делает прогноз метода хошин, и предлагает ряд улучшений эффективности системы; осуществляет прогноз любых внешних изменений, а также долгосрочных и среднесрочных планов фирмы.

Развертывание хошинов

Компания, проанализировав свое прошлое и будущее и, таким образом, получив ежегодный хошин, должна опробовать его в действии.

Существуют три основные действия хошина: 1) передвижение вверх и вниз по «уровням абстракции», 2) развертывание хошина только на основе проведенного анализа и 3) применение метрики для измерений успешности выполнения целей и средств.

Для понимания целей и анализа основных причин неудач также можно двигаться вверх и вниз по иерархии выполнения процессов. Например, строя для каждого процесса высшего уровня и вложенного в него процесса низшего уровня диаграммы Ишикавы (рис. 5.38).

Рис. 5.38. Развитие процессов высшего уровня на основе низших в виде диаграмм Ишикавы

Основание для развертывания процессов. Факты и анализ

Далее мы проследим простой процесс развертывания хошинов от президента до групп-функционеров (исполнителей). Каждый из хошинов имеет стандартную форму: результаты производства – метрика – цель.

В рассматриваемый пример не включено еще одно положение – о дате окончательного выполнения работ. Варьирование единиц измерения на каждом уровне развертывания типично, и единицы измерения могут отличаться от одного хошина к другому на одном и том же уровне. Развертывание пройдет множество уровней организации, возможно до уровня небольших секций.

Представим, что исходя из анализа прошлого, окружающей среды и видения будущего, президент делает заключение, что годовой хошин должен быть следующим: «Снижение цен на 20 % при уменьшении продолжительности производственного цикла». Следующим шагом является развертывание подходящих хошинов в каждом из функциональных отделений, которые располагаются ниже уровня президента (рис. 5.39).

Рис. 5.39. Развертывание хошинов в функциональных отделениях фирмы

Факты и анализ необходимы для развертывания хошина, начиная от одного уровня и спускаясь вниз до другого. Анализ фактов и основных целей позволяет сосредоточиться при выполнении хошина на нескольких основных задачах.

Президент и руководители подразделений должны определить, что мешает компании в достижении основных целей. Подчиненные президента должны сделать то же самое. Другими словами, чтобы выполнение целей и средств стало ощутимым, необходимо стратифицировать все факторы, такие как рынок, покупатели, товары, источники вероятного снижения цен и т. д. Например, анализируется, какие товары продавались по сниженным ценам, уровень продаж каких товаров увеличился за прошлый год и где временной цикл может быть уменьшен (рис. 5.40).

Президент и руководители подразделений собирают данные, стратифицируют их и затем выбирают самую крупную проблему следующего уровня для развертывания хошина.

На более низших уровнях, анализ начинается с вопроса: «Что в подразделении мешает нам обратиться к ранее предложенному хошину?» Например, в предыдущем примере, руководитель отдела производства может задать такой вопрос: «Что мешает нам уменьшить продолжительность производственного цикла?» Еще раз проводится систематический, основанный на фактах анализ; при этом используются, например, диаграммы Парето и Ишикавы, а также семиэтапный цикл PDCA.

Для практической реализации метода хошин целесообразно использовать «домики качества» как инструмент развертывания. Кроме того, планирование хошин может быть использовано на начальной фазе РФК – при концептуальном проектировании.

Рис. 5.40. Анализ поступающих фактов об основных целях

Рис. 5.41. Стратификация с целью выбора проблем для хошина следующего уровня

 

5.6.6. Использование методов ТРИЗ в РФК

Теория рационализации и изобретательства (ТРИЗ) была создана в СССР в 60-е гг. XX в. как часть общей методологии технического творчества, которая тоже активно разрабатывалась. В современном РФК используется та часть ТРИЗ, которая посвящена методам разрешения технических противоречий (американская школа РФК, в странах ЕС и Дальнего востока ТРИЗ используется мало).

Выявление технических противоречий

Техническое противоречие возникает в РФК между техническими параметрами продукта или компонента, которые нужно согласованно изменять для совершенствования этого продукта или его компонента (или операции технологического процесса изготовления этого продукта или компонента). Будем называть анализируемый продукт или компонент технической системой, или ТС, как принято в ТРИЗ. А направления желаемого изменения технических параметров ТС – критериями прогрессивного развития ТС. Тогда, в соответствии с ТРИЗ, противоречия в ТС представляют собой противоречия между желаемым и действительным исполнением функций в ТС. Для каждой из полезных функций (главной, основных, вспомогательных) существует по крайней мере одно техническое противоречие.

Признаки существования технического противоречия:

1) наличие пары однонаправленных показателей (КПР), объединенных отрицательной связью (или сильной отрицательной связью);

2) наличие пары разнонаправленных показателей (КПР), объединенных положительной связью (или сильной положительной связью);

3) наличие любого типа связи с КПР, обладающим нейтральной тенденцией «сохранить» (для линейных показателей), «не допустить» или «сохранить» (для точечных показателей).

Связь КПР отражается в матрице связей технических параметров (параметров КАК) в «домике качества». Формулировка технического противоречия имеет вид:

При выполнении функций [Ф1] и [Ф2] при [ТЕНД.1] показателя [П1] происходит [противопол. ТЕНД.2] показателя [П2];

где Ф1 и Ф2 – выражения функций (включающие определенные в соответствующем разделе наименования действий, объектов этих действий и комментариев), связанных с КПР1 и КПР2 (КПРІ = <ТЕНДЕНЦИЯі, ПОКАЗАТЕЛЬі >); если оба «конфликтующих» КПР соотносятся с одной функцией, то указывается только одна (общая) функция;

ТЕНД.1 – тенденция КПР, соответствующего показателю П1; противопол. ТЕНД.2 – тенденция, противоположная указанной тенденции КПР2;

П1 и П2 – показатели, соответствующие «конфликтующим» КПР1 и КПР2.

Понятно, что недостаточно сформулировать техническое противоречие, важно его разрешить. В ТРИЗ на основе накопленного опыта предложены методы разрешения технических противоречий на основе типовых приемов.

Методы разрешения технических противоречий

В творческой мастерской изобретателя приемы играют роль набора инструментов. Чтобы пользоваться ими, нужны определенные навыки. В простейшем случае изобретатель, просматривая перечень приемов, ищет подсказку по аналогии. Это способ медленный и не очень эффективный. Иначе обстоит дело, когда решение задачи ведется по ТРИЗ: таблица применения приемов указывает наиболее подходящее решение для данной задачи. На первых этапах освоения ТРИЗ изобретатель применяет приемы подряд, на более поздних – по таблице. Однако во всех случаях надо знать типовые приемы и уметь их использовать.

Перечень шиповых приемов – это своего рода настольный справочник изобретателя, но справочник особого рода: изобретатель должен рассматривать его как основу, которую необходимо самостоятельно пополнять по новым техническим и патентным публикациям.

 

5.6.7. Вместо заключения

Разработав методы обеспечения качества, мы завершили проектную часть работ по созданию нового изделия. А что дальше? А дальше – изготовление опытных образцов, апробация технологий, организация производственных процессов – короче, весь перечень задач, правильные методы решения которых подсказывает современный менеджмент качества. В ходе решения этих задач происходит перепланирование всего комплекса проектных материалов по четырем основным направлениям: требования к продукту, образ продукта (уже в совокупности конструкторской и технологической документации на продукт, номенклатуры закупок и стандартов на закупки, планов контроля и испытаний), процесса его создания (включая планы закупки оборудования, спецификации на оборудование, документы СМК, планы повышения квалификации и тренингов персонала) и необходимых ресурсов. Проводится третье глобальное перепланирование бизнес-плана и от него – перепланирование «домиков качества».

Безусловно, технология РФК – совсем не простая технология. Но предприятия, которые ее освоили, уверенно чувствуют себя на современном рынке – неустойчивом рынке с диктатом потребителя и высокой конкуренцией.