Введение
По данным исследователей,
около 80% всех дефектов, которые выявляются
в процессе производства и использования
изделий, обусловлены недостаточным
качеством процессов разработки
концепции изделия, конструирования
и подготовки его производства. Около
60% всех сбоев, которые возникают
во время гарантийного срока изделия,
имеют свою причину в ошибочной,
поспешной и несовершенной разработке.
По данным исследовательского отдела
фирмы Дженерал Моторс, США, при разработке
и производстве изделия действует
правило десятикратных затрат - если
на одной из стадий круга качества
изделия допущена ошибка, которая
выявлена на следующей стадии, то для
ее исправления потребуется затратить
в 10 раз больше средств, чем если бы
она была обнаружена вовремя. Если она
была обнаружена через одну стадию - то
уже в 100 раз больше, через две стадии -
в 1000 раз и т.д. Концепция всеобщего менеджмента
качества требует изменения подхода к
разработке новой продукции, поскольку
ставится вопрос не просто поддержания
определенного, пусть и достаточно высокого,
уровня качества, а удовлетворенность
потребителя.
Серьезная работа по повышению
деловой культуры, которая необходима
для общего подъема качества во всех
звеньях, во многом касается технологий
разработки и подготовки производства
продукции. Для того, чтобы снизить
затраты, учесть в большей степени
пожелания потребителей и сократить
сроки разработки и выхода на рынок
продукции, применяют специальные
технологии разработки и анализа
разработанных изделий и процессов:
- технологию развертывания функций качества (QFD - Quality Function Deployment), которая представляет из себя технологию проектирования изделий и процессов, позволяющую преобразовывать пожелания потребителя в технические требования к изделиям и параметрам процессов их производства;
- функционально - стоимостный анализ (ФСА) - 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;
- FMEA - анализ (Failure Mode and Effects Analysis) - 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.
При внедрении систем качества
по стандартам ИСО 9000 требуется, чтобы
производитель внедрял методы анализа
проектных решений, причем такому анализу
должны подвергаться как входные
данные проекта, так и выходные. Поэтому
предприятия, создающие или развивающие
системы качества, обязательно применяют
либо типовые технологии анализа (ФСА,
FMEA, ФФА), либо используют собственные
технологии с аналогичными возможностями.
Использование типовых технологий
предпочтительно, поскольку результаты
понятны не только производителю, но
и потребителю, и в полной мере
выполняют функцию доказательств
качества.
Глава 1.
Функционально - стоимостной
анализ (ФСА)
ФСА начал активно
применяться в промышленности
начиная с 60-х годов, прежде
всего в США. Его использование
позволило снизить себестоимость
многих видов продукции без
снижения ее качества и оптимизировать
затраты на ее изготовление. ФСА
остается и по сей день одним из самых
популярных видов анализа изделий и процессов.
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, заключающегося
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.
Проведение ФСА включает следующие основные
этапы:
1-й этап: этап последовательного
построения моделей объекта ФСА
(компонентной, структурной, функциональной);
модели строят или в форме
графов, или в табличной (матричной)
форме;
2-й этап: этап исследования
моделей и разработки предложений
по совершенствованию объекта
анализа.
Эти же этапы характерны
и для других методов функционального
анализа - ФФА и FMEA.
Рисунок 1: Схема процесса
ФСА
На рис.1 представлена
общая схема процесса ФСА. Нужно
отметить, что ФСА - анализ является
мощным инструментом для создания
техники и технологий, не только
обеспечивающей удовлетворение
запросов потребителя, но и
сокращающей затраты производителя.
FMEA-анализ
FMEA - анализ в настоящее
время является одной из стандартных
технологий анализа качества
изделий и процессов, поэтому
в процессе его развития выработаны
типовые формы представления
результатов анализа и типовые
правила его проведения.
Этот вид функционального
анализа используется как в комбинации
с ФСА или ФФА - анализом, так
и самостоятельно. Он позволяет снизить
затраты и уменьшить риск возникновения
дефектов. FMEA - анализ, в отличии от ФСА,
не анализирует прямо экономические показатели,
в том числе затраты на недостаточное
качество, но он позволяет выявить именно
те дефекты, которые обуславливают 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.
Как правило, FMEA-анализ проводится
не для существующей, а для новой
продукции или процесса. FMEA-анализ
конструкции рассматривает риски,
которые возникают у внешнего
потребителя, а FMEA-анализ процесса - у
внутреннего потребителя. FMEA - анализ
процессов 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-анализа
конструкции.
FMEA-анализ процесса производства
обычно производится 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 и заканчивается
своевременно до монтажа производственного
оборудования. Целью FMEA-анализа 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-анализ бизнес-процессов
обычно производится 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.
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-анализ конструкции
может проводиться как для
разрабатываемой конструкции, так
и для существующей. В рабочую
группу по проведению анализа
обычно входят представители
отделов разработки, планирования
производства, сбыта, обеспечения
качества, представители опытного производства.
Целью анализа является выявление потенциальных
дефектов изделия, вызывающих наибольший
риск потребителя и внесение изменений
в конструкцию изделия, которые бы позволили
снизить такой риск. FMEA - анализ процесса
эксплуатации обычно проводится в том
же составе, как и FMEA - анализ 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
- анализа.
FMEA - анализ включает два
основных этапа:
- этап построения компонентной, структурной, функциональной и потоковой моделей объекта анализа; если FMEA-анализ проводится совместно с ФСА или ФФА - анализом (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-анализа 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, проставляемая обычно по 10-ти балльной шкале. Наивысший балл проставляется для случаев, когда последствия дефекта влекут юридическую ответственность;
- параметр частоты возникновения дефекта А. Это - также экспертная оценка, проставляемая по 10-ти балльной шкале, наивысший балл проставляется, когда оценка частоты возникновения составляет 1/4 и выше;
- параметр вероятности не обнаружения дефекта Е. Как и предыдущие параметры, он является 10-ти балльной экспертной оценкой, наивысший балл проставляется для "скрытых" дефектов, которые не могут быть выявлены до наступления последствий;
- параметр риска потребителя RPZ. Он определяется как произведение В*А * Е. Этот параметр показывает, в каких отношениях друг к другу в настоящее время находятся причины возникновения дефектов. Дефекты с наибольшим коэффициентом приоритета риска (RPZ больше, либо равно 100...120) подлежат устранению в первую очередь.
Рисунок 2: Схема FMEA-анализа
Результаты анализа заносятся
в специальную таблицу (см. рис.2).
Выявленные "узкие места", - компоненты
объекта, для которых RPZ будет больше
100...120, - подвергаются изменениям, то есть
разрабатываются корректировочные
мероприятия.
Рекомендуется рассматривать
"направления воздействия" корректировочных
мероприятий в следующей последовательности
:
- Исключить причину возникновения дефекта. При помощи изменения конструкции или процесса уменьшить возможность возникновения дефекта (уменьшается параметр А).
- Воспрепятствовать возникновению дефекта. При помощи статистического регулирования помешать возникновению дефекта (уменьшается параметр А).
- Снизить влияние дефекта. Снизить влияние проявления дефекта на заказчика или последующий процесс с учетом изменения сроков и затрат (уменьшается параметр В).
- 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-анализа. 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.
По результатам анализа
для разработанных корректировочных
мероприятий составляется план их внедрения.
Определяется:
- в какой временной последовательности следует внедрять эти мероприятия и сколько времени проведение каждого мероприятия потребует, 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;
- из какого источника будет производиться финансирование проведения мероприятия (статья бюджета предприятия, другие источники).