<< Пред. стр.

стр. 32
(общее количество: 60)

ОГЛАВЛЕНИЕ

След. стр. >>

1
Такое название этот метод получил потому, что в результате его реализации, с одной стороны,
получается таблица, имеющая вид дома (с крышей, подвалом, стенами), а с другой — этот метод
закладывает основу качества новой продукции.
Глава 4. Методы и инструменты управления качеством
290

При этом нужно соблюдать следующие правила:
• вопросы должны, с одной стороны, быть понятны потребителю, а с другой —
отражать основные характеристики планируемой продукции, поэтому ана
лиз ПТ поручают либо специальной организации, либо в группу, формули
рующую вопросы, включают лингвиста, статистика, который будет обраба
тывать анкеты, и специалиста по данной продукции;
• как показал японский опыт, более точно мнение потребителей можно выяс
нить с помощью вопросов с открытыми ответами (ответ может быть произ
вольным), хотя обрабатывать и анализировать легче вопросы с закрытыми
ответами (когда опрашиваемый выбирает вариант ответа из нескольких за
ранее перечисленных в анкете).
В результате опроса получается список ПТ к планируемой продукции. Он мо
жет иметь разную длину и достигать нескольких сотен требований. Пример тако
го списка показан на рис. 4.6.




Рис. 4.6. Потребительские требования

Второй этап СФК — ранжирование потребительских требований. Для ранжи
рования необходимо оценить рейтинги потребительских требований, которые были
определены на первом этапе. Требования потребителей всегда противоречивы,
и нельзя создать продукцию, отвечающую всем потребительским требованиям. Имея
четкое представление о том, какие требования необходимо удовлетворить обяза
тельно, а какими можно в известной степени поступиться, фирма должна найти
компромисс. Для ответа на этот вопрос следует упорядочить список потребитель
ских требований по степени важности. В результате получается еще один столбец
с некоторыми числами, указывающими, какое место по важности занимает в этом
ряду каждое из требований.
Для оценки рейтинга каждого ПТ может быть использован один из двух рас
пространенных методов.
1. Проводится повторный опрос. Каждому респонденту предъявляется список ПТ
и предлагается оценить важность каждого из них по десятибалльной шкале.
Результаты затем усредняются.
2. Каждому респонденту предъявляются все ПТ попарно и предлагается оце
нить важность каждого из них в долях единицы или в процентах от 100. Ре
зультаты по каждому ПТ затем суммируются. Эта процедура называется
процедурой парных сравнений.
В результате выполнения второго этапа СФК производитель получает табли
цу, пример которой показан на рис. 4.7.
4.1. Структурирование функции качества (СФК) 291




Рис. 4.7. Рейтинг потребительских требований

На третьем этапе СФК команда специалистов по проектированию данной про
дукции составляет список важнейших инженерных характеристик (ИХ) разраба
тываемой продукции. Пример такого списка показан на рис. 4.8. Обычно этот спи
сок оформляется в виде столбцов, «лежа на боку».




Рис. 4.8. Инженерные характеристики легкового автомобиля

На четвертом этапе СФК производится оценка степени тесноты парных взаи
мосвязей между ПТ и ИХ. Источниками такой оценки являются:
• здравый смысл, теоретические представления;
• экспертное суждение;
• наблюдения, практический опыт;
• специальные исследования.
Обычно различают сильные, средние или слабые связи, которым присваивают
веса соответственно 9, 3, 1. Такие веса дают ощутимое различие между важными
и менее важными взаимосвязями.
Таблицы ПТ и ИХ располагают рядом, как это показано на рис. 4.9. Пересече
ние продолжений строк и столбцов этих таблиц образуют матрицу связей между
ПТ и ИХ. В клетках матрицы размещают символы степени тесноты связи, если
такая связь имеет место. Если связь отсутствует, клетка матрицы на пересечении
данного ПТ и какого то ИХ остается пустой (см. рис. 4.9).
Степень тесноты линейной связи между двумя параметрами оценивается, как
известно, коэффициентом парной корреляции rху, который может принимать зна
чения в интервале ±1. Значение rху дает больше информации о характере и степени
тесноты взаимосвязи между x и y, чем такие оценки, как сильная, средняя или сла
бая связь; но на данном этапе такая информация не требуется. Сильной связи соот
ветствуют значения rху = ±1, средней связи — rху = ±0,5, слабой связи — rху = ±0,1.
Японские специалисты рекомендуют обозначать степень тесноты взаимосвязи
символами, так как с таблицей СФК будут работать специалисты в разных отделах
Глава 4. Методы и инструменты управления качеством
292




Рис. 4.9. Взаимосвязи ПТ и ИХ

фирмы (экономисты, дизайнеры, рабочие, техники и др.) с разным уровнем мате
матической подготовки. Символы делают таблицу одинаково понятной для всех.
Данный этап наиболее сложный и трудоемкий. Как показывает японский опыт,
его продолжительность колеблется от квартала до полутора лет. В результате это
го этапа становится ясно, какие ИХ наиболее важны для потребителя. Однако
и те характеристики, которые якобы не важны для потребителей, могут быть не
обходимы для нормального функционирования изделия, поэтому не все, что не
добавляет ценности потребителю, должно быть исключено из списка ИХ.
Пятый этап СФК посвящен анализу парных взаимосвязей между ИХ и опре
делению направления изменения каждой характеристики для обеспечения тре
буемых значений ПТ. Значение каждой характеристики может увеличиваться (^)
или уменьшаться (v). Характеристикой взаимосвязи между значениями ИХ мо
жет быть, как и на предыдущем этапе, степень тесноты взаимосвязи или характер
взаимосвязи. Характер взаимосвязи между двумя факторами, как известно, мо
жет быть положительный (?, с ростом одного фактора второй также увеличива
ется) или отрицательный ( , с ростом одного фактора второй уменьшается).
Для анализа взаимосвязей между ИХ удобно использовать таблицу (рис. 4.10).




Рис. 4.10. Корреляционная матрица ИХ
4.1. Структурирование функции качества (СФК) 293

В клетках этой таблицы располагают символы тесноты или характера взаимо
связи между парами ИХ. Содержание таблицы выше или ниже ее диагонали (на
рисунке эта диагональ показана штриховой линией) одинаково, поэтому в даль
нейшем при построении Дома Качества используется половина этой таблицы,
которая играет роль крыши. Часть этого Дома показана на рис. 4.11. Для выпол
нения данного этапа используют источники информации, аналогичные тем,




Рис. 4.11. Структура 5 и 6 этапов СФК
Глава 4. Методы и инструменты управления качеством
294

которые применялись на предыдущем этапе. Выполняется данный этап обычно
инженерными службами самой фирмы. Нередко направления изменения их ха
рактеристик противоречат характеру связи между ними. Так, в нашем случае
(см. рис. 4.11) желание уменьшить массу автомобиля при одновременном увели
чении высоты салона противоречит положительному характеру связи между эти
ми показателями. Понятно, что при увеличении высоты салона при прочих рав
ных условиях масса автомобиля возрастет. Значит, здесь нужен либо компромисс
(ограничения на изменения ИХ), либо изменение других характеристик авто
мобиля.
Фирма Toyota, которая была пионером в области внедрения этой методоло
гии, сообщила, что благодаря такому анализу противоречий было сделано вы
дающееся изобретение в автомобилестроении — керамические корпусы дви
гателей. Проблема состояла в том, что для удовлетворения требований рынка
надо было одновременно увеличивать прочность и снижать электропровод
ность корпуса двигателя, а в классе сплавов это сделать не удавалось. И тогда
появилась идея перейти к диэлектрикам, керамике. Были разработаны кера
мические составы, по прочности не уступающие сплавам, и из них стали де
лать корпуса двигателей. Противоречие было преодолено. Это означает, что
каждое из этих противоречий есть задача, которую имеет смысл решать с по
мощью определенных методов. Таким образом, мы сначала выяснили с помо
щью этой картинки, какие корреляции неблагоприятны, и каждый такой слу
чай сформулировали в виде задачи. Не всегда в один день удается решать эти
задачи и часто даже маленькое продвижение в сторону их решения экономит
много денег; поэтому такие усилия оправдываются, а сама процедура позволя
ет эти усилия правильно распределять, потому что наши средства и наше вре
мя всегда ограниченны и нет смысла тратить их нерачительно.
На шестом этапе СФК определяются абсолютная и относительная важность
каждой из ИХ. Абсолютный вес каждой ИХ определяется как суммы скалярных
произведений рейтинга каждого ПТ на вес связи этого ПТ с данной ИХ. Относи
тельный вес (важность) каждой ИХ находят как отношение ее абсолютного веса
к сумме всех абсолютных весов ИХ, в процентах. Относительный вес ИХ позво
ляет установить, какая из ИХ наиболее важна для потребителей, дает возмож
ность ранжировать ИХ по этому критерию. Как видно на предыдущем рисунке
(см. рис. 4.11), в нашем примере наиболее важным для потребителей оказалось
время разгона до скорости 100 км/ч. Это может быть связано с тем, что большая
часть покупателей данного типа автомобилей — молодые люди.
К указанным двум строкам в основании Дома Качества добавляем строку раз
мерностей ИХ.
Так мы начали строительство подвала Дома Качества. После завершения его
создания мы должны установить цели проектирования нового изделия — значе
ния ИХ, которые обеспечат конкурентоспособность изделия.
На седьмом этапе СФК определяются технические и экономические трудно
сти смещения ИХ в нужную сторону. Эта оценка выполняется экспертами по
любой шкале, часто пятибалльной. Чем больше трудность реализации смещения
ИХ, тем выше балл. Эти баллы записывают в нижележащих строках таблицы в «под
вале» Дома Качества (рис. 4.12).
4.1. Структурирование функции качества (СФК) 295




Рис. 4.12. Структура 7 и 8 этапов СФК

На восьмом этапе СФК производится сравнение степени реализации ПТ и уров
ней ИХ нашей фирмы с ее ближайшими конкурентами А и В, а также определение
требуемых значений ИХ новой продукции (целей). Сравнение с конкурентами
(бенчмаркинг) производится по уже выпускаемой нашей фирмой продукции. При
создании принципиально новой продукции или при создании новой фирмы этот
метод неприемлем или приемлем не полностью. В качестве конкурента А выбира
ется фирма, у которой рыночная доля чуть больше нашей. В качестве конкурента
В — фирма с рыночной долей чуть меньше нашей. Они обе представляют для нас
потенциальную опасность. Сравнение может производиться по фактическим зна
чениям ПТ и ИХ, достигнутых нами и конкурентами А и В, или по экспертным
оценкам степени реализации ПТ и фактических значений ИХ. На рисунке выше
(см. рис. 4.12) показан пример бенчмаркинга с помощью экспертных оценок по пя
тибалльной шкале.
Глава 4. Методы и инструменты управления качеством
296

Завершает построение Дома Качества определение требуемых значений каж
дой из ИХ в новом изделии (целей), обеспечивающих конкурентоспособность
этого изделия. Для этого у нас имеется основная информация: направления изме
нений ИХ, связи между ними, роль каждой из них с точки зрения потребителя,
технические и экономические возможности необходимого изменения ИХ, значе
ния ИХ и ПТ или их экспертные оценки у наших ближайших конкурентов. Все
это обеспечивает оптимизацию решений и, как было показано выше, их высокую
эффективность на уровне фирмы.
При принятии решений СФК командой могут быть использованы такие мето
ды, как FMEA (анализ последствий и причин отказов) и стоимостный анализ.
В целом, метод СФК позволяет не только формализовать процедуру определе
ния основных характеристик создаваемого продукта с учетом пожеланий потреби
теля, но и принимать обоснованные решения по управлению качеством процессов
создания нового продукта. Таким образом, «развертывая» качество на начальных
этапах жизненного цикла продукта в соответствии с нуждами и пожеланиями по
требителя, удается избежать (или, по крайней мере, свести к минимуму) корректи
ровку параметров продукта после его появления на рынке, а следовательно,
обеспечить высокую ценность и одновременно относительно низкую стоимость
продукта (за счет сведения к минимуму непроизводственных издержек).

4.2. Анализ видов и последствий потенциальных отказов (FMEA1)
4.2.1. Цели и задачи FMEA
Как видно из названия метода, его основной целью является предупреждение и/или
ослабление вредных последствий у потребителя возможных дефектов продукции
и процессов ее производства. Наиболее целесообразно применение FMEA при раз
работке или модернизации продукции и процессов ее изготовления. В настоящее вре
мя, как будет показано ниже, область применения FMEA весьма широка.
Основными задачами FMEA являются определение:
• возможных отказов (дефектов) продукции и/или процесса ее изготовления,
их причин и последствий;
• степени критичности (тяжести) последствий для потребителей (S), вероят
ностей возникновения причин (дефектов) (O) и выявления их (D) до по
ступления к потребителю;
• обобщенной оценки качества (надежности, безопасности) объекта анализа —
«приоритетного числа риска» (ПЧР) и сравнение его с предельно допусти
мым значением ПЧРкр;
• мероприятий по улучшению объекта анализа, обеспечивающих соблюдение
условия
ПЧР < ПЧРкр, (4.1)
для объекта в целом и его компонентов.
Для проведения FMEA создается специальная команда. Значения S, О, D, ПЧР,
ПЧРкр определяются экспертным или расчетным методами.
1
FMEA — Potential Failure Mode and Effects Analysis.
4.2. Анализ видов и последствий потенциальных отказов (FMEA) 297

4.2.2. Виды и области применения FMEA
Объектами FМЕА анализа могут быть:
• конструкция изделия (FMEA анализ конструкции);
• процесс производства продукции (FMEA анализ процесса производства);
• бизнес процессы (документооборот, финансовые процессы и т. д.) (FMEA ана
лиз бизнес процессов);
• процесс эксплуатации изделия (FMEA анализ процесса эксплуатации).
FMEA анализ конструкции может проводиться как для разрабатываемой кон
струкции, так и для существующей. В рабочую группу по проведению анализа
обычно входят представители отделов разработки, планирования производства,
сбыта, обеспечения качества, представители опытного производства. Целью ана
лиза является выявление потенциальных дефектов изделия, вызывающих наи
больший риск потребителя, и внесение изменений в конструкцию изделия, кото
рые бы позволили снизить такой риск.
FMEA анализ процесса производства осуществляется ответственными служба
ми планирования производства, обеспечения качества или производства с участи
ем соответствующих специализированных отделов изготовителя и при необходи
мости — потребителя. FMEA анализ процесса производства начинается на стадии
технической подготовки производства и заканчивается до начала основных — мон
тажно сборочных и т. п. работ. Целью FMEA анализа процесса производства яв
ляется обеспечение выполнения всех требований по качеству процесса производ
ства и сборки путем внесения изменений в план процесса для технологических
процессов с повышенным риском.
FMEA анализ бизнес процессов обычно производится в подразделениях, выпол
няющих данный бизнес процесс. В проведении анализа, кроме представителей этих
подразделений, участвуют представители службы обеспечения качества, предста
вители подразделений, являющихся внутренними потребителями результатов биз
нес процесса и подразделений, участвующих в выполнении этапов бизнес процес
са. Цель этого вида анализа — обеспечение качества выполнения запланированного
бизнес процесса. Выявленные в ходе анализа потенциальные причины дефектов
и несоответствий позволят определить причину неустойчивости системы. Вырабо
танные корректирующие мероприятия должны обеспечить эффективность и ре
зультативность бизнес процесса.
FMEA анализ процесса эксплуатации проводится в том же составе, что и FMEA
анализ конструкции. Цель его проведения — формирование требований к конструк
ции изделия и условиям эксплуатации, обеспечивающим безопасность и удовлет
воренность потребителя, то есть подготовка исходных данных как для процесса
разработки конструкции, так и для последующего FМЕА анализа конструкции
и процессов ее изготовления.

4.2.3. Методы выполнения FMEA
Анализ возможных отказов (дефектов) изучаемой системы (объекта) и их послед
ствий для потребителей (внутренних и/или внешних) производится, как отмеча
лось выше, экспертным (наиболее распространенным) или расчетным методами.
Ограниченность распространения расчетного метода вызвана необходимостью для
Глава 4. Методы и инструменты управления качеством
298

его реализации информации о модели изучаемого объекта, взаимосвязях между его
элементами, понимания природы происходящих в нем процессов.
Если рассматривать структуру объекта как иерархическую систему взаимосвя
занных элементов (рис. 4.13), возможны 3 стратегии (последовательности) изуче
ния объекта: «снизу вверх» — то есть от отдельных элементов к объекту в целом;
«сверху вниз» — то есть от объекта в целом к его элементам; комбинированный.
Эти методы называют также соответственно структурным, функциональным и ком
бинированным [6].




Рис. 4.13. Структура изучаемого объекта

Структурные методы FMEA относят к классу индуктивных методов (анализ
«снизу вверх»), применяемых для относительно простых объектов, отказы кото
рых могут быть четко локализованы, а последствия каждого отказа элементов
выбранного начального уровня разукрупнения могут быть прослежены на всех
вышестоящих уровнях структуры объекта.
Уровень разукрупнения объекта, начиная с которого (до которого) проводят
FMEA на определенном этапе его разработки, устанавливают, исходя из требуе
мых результатов анализа; степени отработанности конструкторской, технологи
ческой и эксплуатационной документации; наличия необходимых исходных дан
ных; степени новизны конструкции объекта и его составных частей, технологий
их изготовления, условий эксплуатации.
При прочих равных условиях, чем выше уровень отработанности конструкции
и технологии изготовления объекта и его составных частей, тем меньший уровень
детализации допускается при анализе, и, наоборот, объекты, содержащие прин
ципиально новые конструктивно технологические решения, построенные на но
вой элементной базе, требуют углубленного, более детализированного анализа.
Основная цель анализа «снизу вверх» — оценка степени влияния отказов состав
ных частей системы на выполнение ею своих функций.
Последствия отказов элементов по влиянию на единицы более высокого уров
ня деления классифицируются как:
• локальные, не вызывающие отказы элементов более высокого уровня;
• промежуточные, связанные с отказами элементов следующего уровня деле
ния объекта;
• конечные, приводящие к отказу объекта.
4.2. Анализ видов и последствий потенциальных отказов (FMEA) 299

По степени тяжести конечных последствий отказы подразделяют на 4 категории:
• категория I — катастрофический отказ;
• категория II — существенный отказ, приводящий к невыполнению объектом
своих функций;
• категория III — промежуточный (маргинальный) отказ, приводящий к эко
номическим потерям;
• категория IV — несущественный (незначительный) отказ, который не отно
сится к вышеперечисленным категориям.
Общая схема (алгоритм) FMEA структурным методом включает следующие
основные операции:
• в соответствии с планом анализа устанавливают минимальный уровень
разукрупнения, с которого начинают FMEA;
• на основе функциональной блок схемы объекта идентифицируют все эле
менты выбранного уровня разукрупнения;
• для каждого идентифицированного элемента данного уровня на основе име
ющихся классификаторов отказов, инженерного анализа, имеющихся апри
орных данных, опыта и знаний исследователя составляют перечень возмож
ных видов отказов данного элемента;
• для каждого вида отказа выбранного элемента определяют его возможные
последствия на рассматриваемом и следующих уровнях структуры объекта;
• для элементов, отказы которых определенного вида непосредственно приво
дят к отказу объекта или снижению качества его функционирования, оцени
вают категорию тяжести последствий отказов или рассчитывают показатели
критичности;
• повторяют описанные выше операции последовательно для элементов всех
вышестоящих уровней разукрупнения. Последствия отказов элементов ни
жестоящего уровня, которые не могут быть выражены в виде влияния на
функционирование элементов рассматриваемого уровня, рассматривают
как самостоятельные виды отказов на этом уровне;
• выделяют отказы, категория тяжести последствий или оценки показателей
критичности которых превосходят пределы, установленные планом анали
за, а элементы, соответствующие этим отказам, включают в перечень кри
тичных элементов.
Для каждого критичного элемента:
• определяют наличие и оценивают достаточность предусмотренных средств
и методов обнаружения, локализации и индикации отказов;
• определяют возможные меры, обеспечивающие сохранение работоспособ
ности объекта при возникновении данного отказа (введение резервирова
ния, перестраиваемая структура, изменение алгоритма функционирования),
и оценивают целесообразность их введения;
• определяют возможные меры по снижению вероятности отказов (примене
ние в облегченном режиме, введение защиты от перегрузок, дополнительных
проверок и испытаний в процессе изготовления и эксплуатации, введение
Глава 4. Методы и инструменты управления качеством
300

дублирования элементов, профилактического обслуживания и плановых за
мен в эксплуатации и т. п.) и оценивают их эффективность;
• определяют возможные способы предупреждения наиболее опасных послед
ствий отказов (аварийная защита и сигнализация, специальные правила пове
дения персонала при возникновении отказов и т. п.).
ПРИМЕЧАНИЕ ________________________________________________________
При углубленном анализе возможно рассмотрение на каждом уровне разукрупнения
комбинаций отказов двух и более элементов.

Функциональные методы FMEA относят к классу дедуктивных (анализ по схе
ме «сверху вниз») методов, применяемых для сложных многофункциональных
объектов, отказы которых трудно априорно локализовать и для которых харак
терны сложные зависимые отказы.
Основная цель анализа «сверху вниз» — определить критические отказы элемен
тов и критические элементы объектов. Такой подход целесообразен при проведе
нии анализа закупаемого оборудования, выбора поставщиков комплектующих
элементов, анализе запасных частей.
Общая схема (алгоритм) FMEA функциональным методом включает следую
щие операции:
• идентифицируют все функции, выполняемые объектом;
• для каждой функции на основе априорных данных, опыта исследователя,
инженерного анализа и другими доступными способами определяют пере
чень возможных нарушений (отклонений) данной функции;
• для каждого нарушения функции оценивают качественно тяжесть возмож
ных последствий этого нарушения или количественно — ожидаемый ущерб;
• выделяют критические нарушения функции, тяжесть возможных послед
ствий которых или ущерб от которых превосходит пределы, установленные
планом анализа;

<< Пред. стр.

стр. 32
(общее количество: 60)

ОГЛАВЛЕНИЕ

След. стр. >>