Analiza FMEA procesu i wyrobu

Osobą, która bez wątpienia wywarła zasadniczy wpływ na jakość produkcji przemysłowej był Amerykanin Wiliam Edwards Deming (1900 – 1992). W.E. Deming – doktor matematyki, statystyk i ekspert w dziedzinie kontroli jakości, uważany jest w Japonii (spędził tam 30 lat jako doradca rządu i firm) za jednego z twórców sukcesu gospodarki japońskiej. W.E. Deming wykorzystał statystykę do przebadania procesu produkcji przemysłowej, analizy błędów i poprawienia jakości produktu. Najważniejsze problemy zostały przez Deminga sformułowane w postaci 14 zasad, które ulegając z biegiem czasu pewnym zmianom, co do założeń pozostały niezmienne. Zasadnicze pojęcia sformułowane przez Deminga są w istocie bardzo proste i prawie oczywiste, ale mają rewolucyjne znaczenie dla dotychczasowego sposobu myślenia nie tylko o wytwarzaniu, ale i całości działań prawie każdej organizacji.

14 zasad filozofii Deminga

1. Zapewnij stałość celów przedsiębiorstwa (poprawa jakości wyborów i usług), mając na uwadze poprawę swojej konkurencyjności i osiągnięcie trwałej pozycji na rynku.

2. Stosuj nową filozofię. Nie można dłużej tolerować powszechnie akceptowanych poziomów opóźnień, omyłek, usterek materiałów nie nadających się do obróbki, ludzi nie potrafiących wykonać dobrze swojej pracy a bojących się zadawać pytania, przestarzałych metod szkolenia. Zadowolenie klienta jest elementem sterującym wszystkimi działaniami.

3. Nie uzależniaj jakości od działań kontrolnych (jakości nie da się osiągnąć przez kontrolę, jakość musi powstać w całym procesie wytwarzania). Zapobiegaj wadom zamiast je wykrywać.

4. Zerwij z praktyką wybierania najtańszych ofert. Cena niewiele nam powie, jeśli nie ma jasności co do jakości wyrobu. Eliminuj dostawców, którzy nie są w stanie poradzić sobie z udokumentowaniem jakości.

5. Stale udoskonalaj system funkcjonowania firmy. Ujawniaj problemy i ich przyczyny. Udoskonalaj sam proces, a nie tylko jego wyniki (projektowanie, zaopatrzenie, zapewnienie sprawności urządzeń, produkcja, szkolenie itd.). Nadzoruj i steruj procesem przy pomocy SPC (ang. Statistical Process Control).

6. Wprowadź nowoczesne metody szkoleniowe na stanowiskach pracy. Człowiek jest wszędzie decydującym ogniwem każdego procesu, również w pełni zautomatyzowanego.

7. Wprowadź nowoczesny, właściwie rozumiany nadzór ze strony kadry kierowniczej. Kierownik powinien zawsze pomagać pracownikowi tak, aby mógł on lepiej wykonywać swoje obowiązki. Oznacza to, że:

• przełożony jest szkoleniowcem i opiekunem swoich pracowników (pełni funkcję lidera, a nie bossa);
• błędy wynikające z systemu nie mogą obciążać pracownika. Kierownictwo musi podejmować natychmiastowe działania w odpowiedzi na raporty dozoru technicznego dotyczące takich problemów, jak: permanentne braki, nie konserwowane urządzenia, złe narzędzia, źle sformułowane instrukcje, itp.

8. Wyeliminuj atmosferę strachu; wspieraj wzajemne kontakty i inne środki prowadzące do eliminacji strachu w ramach całego przedsiębiorstwa;

• robotnik, bojąc się niewykonania określonej normatywem ilości elementów, przekazuje do dalszej obróbki również części wadliwe,
• kierownik przedkłada dyrekcji „upiększone dane", gdyż boi się, że złe wyniki zostaną złożone na karb jego nieudolności, chociaż rzeczywista przyczyna tkwi w istniejącym systemie,
• dostawca, bojąc się, że nie otrzyma zamówienia, obiecuje dostawy najwyższej jakości, mimo że nie posiada odpowiednich warunków technicznych i organizacyjnych,
• jeśli wady wiążą się z sankcjami, to każdy pracownik robi wszystko, aby tych wad nie ujawniać.

9. Przełam bariery między pionami i działami firmy,

• bariery w strukturach pionowych powodują problemy komunikacyjne na odcinku przełożony – pracownicy;
• bariery w strukturach poziomych powodują problemy komunikacyjne między różnymi działami branżowymi i ich pracownikami (tymczasem ludzie zatrudnieni przy badaniach, projektowaniu, produkcji i sprzedaży muszą pracować jak jeden zespół, przewidywać i rozwiązywać problemy wynikające z różnych wymagań);
• również w ramach firmy układ między stanowiskami i osobami należy rozpatrywać w aspekcie stosunków klient wewnętrzny-dostawca wewnętrzny.

10. Nie stosuj sloganów i nawoływania pracowników do większej wydajności.

Wywołuje to skutek przeciwny. Przyczyna większości przypadków niskiej jakości i wydajności leży w samym procesie i wykracza poza możliwości oddziaływania zwykłego pracownika.

11. Usuń normy pracy narzucające limity ilościowe._.

12. Eliminuj wszystko, co kwestionuje prawo każdego pracownika i każdego menadżera do dumy ze swojej pracy. Oznacza to:

• wyjaśnienie pracownikom polityki kierownictwa firmy,
• niedopuszczenie do tego, aby dobra praca „szła do kosza albo na złom",
• zrezygnowanie z dorocznych ocen pracowników.

13. Promuj kształcenie. Wprowadzenie innowacji produktowych i procesowych wymaga nowych umiejętności. Dlatego:

• dokształcanie musi dotyczyć wszystkich szczebli, poczynając od najwyższego kierownictwa,
• wiedza o metodach statystycznych, szczególnie o kartach sterowania procesem powinna być przekazana każdemu pracownikowi,
• nakłady na kształcenie należy traktować jako inwestycję konieczną.

14. Traktuj codzienną dbałość o realizację powyższych 13 zasad jako podstawowy obowiązek kierownictwa firmy.

Normy ISO 9000 są powszechnie uznawane za podstawę budowania systemów zarządzania jakością we wszystkich organizacjach, bez względu na rodzaj ich działalności. Normy te zawierają terminologie, wymagania i wytyczne dotyczące wprowadzania, doskonalenia i kontrolowania systemu zarządzania jakością.

Rodzina norm ISO serii 9000 składa się z 4 norm podstawowych:

• ISO 9000:2005 Quality management system – Fundamentals and vocabularypolski odpowiednik: PN-EN ISO 9000:2006(U) System zarządzania jakością – Podstawy i terminologia
• ISO 9001:2008 Quality management systems – Requirementspolski odpowiednik: PN-EN ISO 9001:2009 System zarządzania jakością – Wymagania
• ISO 9004:2000 Quality management systems – Guidelines for performance improvementspolski odpowiednik: PN-EN ISO 9004:2001 Systemy zarządzania jakością – Wytyczne doskonalenia funkcjonowania
• ISO 19011:2002 Guidelines on Quality and/or Environmental Management Systems Auditingpolski odpowiednik: PN-EN ISO 19011:2003 Wytyczne dotyczące auditowania systemów zarządzania jakością lub zarządzania środowiskowego

Zmiany wprowadzone w normach ISO serii 9000:2000 odzwierciedlają i uwzględniają potrzeby użytkowników norm i doświadczenie zdobyte podczas stosowania dotychczasowych norm, np. przez producentów, twórców norm, konsultantów, jednostki

certyfikujące. Mają na celu ułatwienie stosowania norm oraz uzyskanie maksymalnych korzyści dla stosujących je organizacji, bez konieczności dodatkowej interpretacji i uczynienie z nich standardów ukierunkowanych na zysk przedsiębiorstwa;

W ramach doskonalenia systemu zarządzania jakością na potrzeby kierownictwa określono osiem zasad zarządzania, które mogą zostać wykorzystane do uzyskania poprawy funkcjonowania organizacji na różnych etapach jej rozwoju. Osiem zasad tworzy podstawy norm systemu zarządzania jakością w ramach ISO 9000. Są to:

Podejście systemowe do zarządzania – zidentyfikowanie, zrozumienie i zarządzanie wzajemnie powiązanymi procesami jako systemem przyczynia się do zwiększania skuteczności i efektywności organizacji w osiąganiu celów.

Podejście od strony procesu – pożądany wyniki osiąga się z większą efektywnością wówczas, gdy działania i związane z nią zasoby są zarządzane jako proces.

Przewodzenie – przywódcy ustalają jedność celu i kierunku działania organizacji. Zaleca się aby tworzyli oni i utrzymywali środowisko wewnętrzne, w którym ludzie mogli w pełni zaangażować się w osiąganie celów organizacji.

Włączenie personelu – ludzie na wszystkich szczeblach są istotą organizacji i ich całkowite zaangażowanie pozwala na wykorzystanie ich zdolności dla dobra organizacji.

Słuchanie klienta – organizacje są zależne od swych klientów i dlatego zaleca się, aby zrozumiały obecne i przyszłe potrzeby klienta, aby spełniały wymagania klienta oraz podejmowały staranie, aby wykraczać ponad jego oczekiwania.

Wzajemne korzystne relacje z dostawcami – organizacja i ich dostawcy są od siebie zależni, a wzajemne korzystne powiązania zwiększają zdolność obu stron do tworzenia wartości.

Podejście opierające się na faktach ( skuteczne decyzje ) – opierają się na analizie danych i informacji

Ciągła poprawa – zaleca się aby ciągłe doskonalenie funkcjonowania całej organizacji stanowiło stały cel organizacji.

Pierwsze, starożytne definicje

Pierwsze wzmianki dotyczące jakości znajdujemy w Kodeksie Hammurabiego z 1750 r. przed Chrystusem, gdzie odpowiedni przepis nakazywał ukarać śmiercią murarza, jeśli dom przez niego zbudowany nie był odpowiedniej jakości, zawalił się i zabił mieszkańca. Pierwsze pisane definicje jakości, porównywały ją z doskonałością, a działo się to w starożytnej Grecji. Pojęcie jakości powiązanej z doskonałością zostało wprowadzone do filozofii przez Platona, który stwierdził porównując jakość do piękna, że jest ona sądem wartościującym, wyrażonym przez użytkownika. Inne podejście reprezentował Arystoteles, który jakość określił jako to, co sprawia, że rzecz jest rzeczą, którą jest. Wskazał zatem na ścisłe powiązanie tego pojęcia z jego cechami. Obie definicje nie nie uwzględniają realiów techniczno-technologicznych ani potrzeb klienta, tak odmienne od definicji współczesnych, dlaczego? Doskonałość dla producenta jest kosztem, natomiast klient w wielu przypadkach jej nie wykorzystuje stanowi dla niego zbyt wysoki poziom jakości w stosunku do oczekiwań.

„pewien stopnień doskonałości” Platon

Rewolucja przemysłowa

Około XVIII wieku, kiedy pojawiły się techniczne możliwości zwiększania produkcji, a co za tym idzie konieczność poszerzania rynków zbytu, nastąpiła zmiana postrzegania jakości – porównywano ją z wartością. Rynek traktowano jako ostatecznego sędziego jakości, a ocenie podlegał głównie stosunek jakości do ceny. Obecnie oczywistym dla większości specjalistów jest, że nie można rozpatrywać jakości w oddzieleniu od kosztu jej uzyskania. Stwierdzili również, że cena nie jest głównym kryterium wyboru. Klient najpierw określa, który poziom jakości-ceny wybiera, a następnie kieruje się innymi kryteriami.

„wyrób jest wysokiej jakości, gdy powoduje minimum strat ponoszonych przez społeczeństwo od momentu jego wprowadzenia do sprzedaży” G. Taguchi

„zespół różnorodnych cech określających stopień użyteczności społecznej wyrobu zgodnie z jego przeznaczeniem” J. Kotabiński

Produkcja seryjna

Na przełomie XIX i XX wieku wprowadzenie seryjnej produkcji i taśmy montażowej wymogło standaryzację elementów. Było to związane z potrzebą zastosowania wymiennych części oraz chęcią maksymalizacji produkcji. Dlatego jakość zaczęto postrzegać jako zgodność ze specyfikacją. Poziom jakości osiągany był poprzez stałą kontrolę. W latach 30-tych dążąc do zmniejszenia dużych kosztów kontroli zaczęto wprowadzać metody statystyczne sterowania procesem, SPC (ang. Statistical Process Control). Wówczas to W. A. Shewhart postulował, aby jakość produktu zdefiniować w taki sposób, aby możliwe było porównywanie jej w różnych okresach czasu. Rolą projektantów powinno być przeniesienie wymagań klienta na specyfikacje techniczne. Myśl tą rozwinął J. Juran definiują jakość projektowania. Z tego podejścia czerpali autorzy późniejszych norm ISO definiując jakość jako:

„ogół cech i właściwości wyrobu lub usługi decydujących o zdolności wyrobu do zaspokojenia stwierdzonych lub przewidywanych potrzeb” PN-ISO 8402

„zbiór wybranych właściwości interpretowanych jako wymagania potrzebne do realizacji zadań przewidzianych dla danego przedmiotu, czyli za stopień spełnienia stawianych wymagań” R. Kolman

Współczesne definicje jakości

Współcześnie większość autorów definiuje jakość jako spełnienie lub przekroczenie wymagań klienta. Miały na to wpływ wzrost znaczenia usług w produkcie krajowym, rosnące bogactwo obywateli oraz zwiększająca się konkurencja. Współcześnie definicja jakości ewoluuje, co widoczne jest u ich autorów.

J. Juran w 1951 roku podzielił jakość na obszar projektowania oraz zgodności,

w 1962 – „spełnienie żądań (jakość rynkowa), jakość projektowania, jakość zgodności, preferencje klientów (przewaga nad konkurencją), jakość charakterystyk (funkcjonalność), generalna doskonałość (niesklasyfikowana gdzie indziej), funkcja lub odpowiedzialność związana z osiągnięciem jakości produktu, część organizacji odpowiedzialna za produkt (wydział)”,

w 1974 – „dopasowanie do użytkowania”,

w 1988 rozszerzył definicję o pojęcie klienta zewnętrznego i wewnętrznego.

D. A. Garvin zaproponował podział definicji jakości na siedem kategorii: ogólne, związane z produkcją, związane z produktem, związane z użytkownikiem, związane z tworzeniem wartości, wielowymiarowe, strategiczne.

Jakość, definicje ogólne:

„dobroć produktu, przy czym dobroć ta może być zastosowana do wszystkich rodzajów produktów i usług” W.A. Shewhart (1931)

Jakość, definicje związane z produkcją:

„zgodność z wymaganiami wewnętrznymi i zewnętrznymi” P. Crosby (1979)

Jakość, definicje związane z produktem:

„wytrzymałość, długie życie produktu; podnoszenie parametrów produktu jest równoznaczne z jakością” R. Shmalensee, J. H. Swan

„zdolność do wykonywania zadań, działania, przydatność J. Feigenbaum (1983)

„właściwe wykonanie oraz dodatkowe wyposażenie” D. A. Garvin (1984)

„jakość jest związana z właściwym projektowaniem” G. Taguchi, D. Clausing (1990)

Jakość, definicje związane z użytkownikiem:

„spełnienie wymagań klienta” B. Hagan (1984); L. Dobyns, C. Crawford-Manson (1991)

„ przydatność do użytkowania” J. Juran (1951)

„kompozycja charakterystyk, marketingu, produkcji, projektowania produktu lub usługi, która w użytkowaniu zaspokoi potrzeby klienta” J. Feigenbaum (1987)

Jakość, definicje związane z tworzeniem wartości:

„doskonałość lub przydatność do użytku po akceptowalnej cenie” I. Broh (1982), K. Ishikawa, D. Lu (1985)

Jakość, definicje wielowymiarowe:

„jakość produktu – wykonanie, dodatkowe wyposażenie, zgodność, wytrzymałość, zdolność do działania, estetyka, postrzegana jakość” D. A. Garvin (1984)

„jakość w odniesieniu do usług – wykonanie części materialnej, niezawodność, reakcja na problemy, kompetencje pracowników, empatia” A. Parasurman, L. L. Berry, A. Zeithami (1991)

„przywództwo, przepływ informacji i analizy, strategiczne planowanie jakości, rozwój zasobów ludzkich, zarządzanie procesami, wyniki, orientacja na klienta, satysfakcja klienta i pracowników” Nagroda Baldridge’a (NISaT, 1993)

Jakość, definicje strategiczne:

„jedna z dróg do odróżnienia produktu od konkurencji – konieczna w obszarach istotnych dla klienta” M. Porter (1980)

„produkt, który przekracza jakością konkurentów może zwiększyć swój udział w rynku” R. D. Buzzell, F. D. Wiersma (1981)

„produkt wyższej jakości może poprawić postrzeganie firmy przez klientów” W. E. Deming (1986)

C. A. Reeves oraz D. A. Bednar zaproponowali inne kategorie twierdząc, iż jakość można postrzegać jako: doskonałość, wartość, zgodność ze specyfikacją, spełnienie lub przekroczenie wymagań klienta oraz jako proces dynamiczny.

Reasumując, próby zdefiniowania pojęcia jakości towarzyszą człowiekowi od czasów starożytnych. Mimo tego nie ma wciąż jednej obowiązującej definicji. Przyczyną takiego stanu jest brak możliwości zdefiniowania jakości bez odniesienia do badanego obiektu lub otoczenia. W trakcie ewolucji pojęcia jakości udało się wyodrębnić zbiór cech, które składają się na jakość i tak zakładamy iż jakość posiada cechy obiektywne, mierzalne, jak masa i kształt oraz subiektywne, oceniane przez każdego inaczej, jak barwa lub zapach a także estetyczność, łatwość obsługi, ekskluzywność.

Przykładowe składniki jakości:

• charakterystyka – kształt, wymiary, masa, kolor itp.,
• parametry – zakres działania, szybkość, zużycie energii itp.,
• bezpieczeństwo użytkowania, niezawodność,
• trwałość użytkowa – czas potencjalnego życia wyrobu,
• trwałość funkcjonalna – rzeczywisty okres, w którym wyrób ma do spełnienia swoją rolę,
• wygoda, łatwość obsługi, estetyka, komfort, cisza, smak itp.,
• stosunek jakość/cena.

Jakość to również sposób porozumienia się między dostawcą i odbiorcą, klientem, przy czym klienta traktuje się jako stronę decydującą. Powszechna stała się zasada spełnienia oczekiwań, wymagań i potrzeb klienta. Stopień spełnienia tych oczekiwań, będący praktycznym miernikiem skuteczności funkcjonowania firmy i jej pozycji na rynku, nie zależy tylko od wytworzenia odpowiedniego wyrobu czy usługi. Istotnym zagadnieniem jest zagwarantowanie dostaw danego wyrobu na równym, stabilnym poziomie jakości, po konkurencyjnej cenie i w ustalonych z klientem terminach. Dopiero spełnienie tych warunków stwarza firmie podstawę do jej istnienia na rynku, dzięki zdobytemu i utrwalanemu systematycznie zaufaniu. Idea koncepcji jakości, zawarta w normach PN-ISO serii 9000 (ISO 9000), opiera się na dwóch podstawowych założeniach:

1. zapobieganie przyczynom powstawania wad jest lepsze niż ich wykrywanie i korygowanie (jest to łatwiejsze i mniej kosztuje), z pomocą przychodzi analiza przyczyn i skutków wad FMEA procesu i wyrobu. 
2. obszarem stwarzającym największe możliwości oddziaływania na jakość jest organizacja rozumiana jako system zarządzania przedsiębiorstwem.

Mimo iż, analiza przyczyn i skutków wad FMEA nie jest wymogiem normy ISO 9001, jest narzędziem stosowanym coraz częściej dla realizacji wymagań ciągłego doskonalenia, zgodnie z rozdziałem ósmym ww. normy, punk 8.5.1. Ciągłe doskonalenie, z drugiej strony w niektórych sektorach, jak np. w sektorze motoryzacji gdzie obowiązują wymagania dotyczące systemów zarządzania jakością zgodne z normą ISO/TS 16949 jest jednym ze standardów.

“Analiza FMEA procesu” autor Z. Huber, opisuje systemowe ujęcie problemów związanych z rozpoznaniem potencjalnych wad wyrobu, określeniem przyczyn i podjęciem działań mających na celu minimalizację lub wyeliminowanie przyczyn powstawania tych wad w procesie produkcyjnym.