Inżynierię jakości powszechnie utożsamia się z kontrolowaniem, co jest mniej więcej przeciwieństwem tego, do czego ta dyscyplina służy.
Sortowanie to najdroższa kontrola, jaka istnieje
Logika kontroli na końcu jest prosta, a ekonomia fatalna.
Za wadę już zapłaciłeś. Materiał, czas maszyny, praca i energia zostały zużyte na wytworzenie czegoś, co złomujesz albo poprawiasz.
Poprawki kosztują więcej niż zrobienie tego od razu dobrze. Są nieplanowane, poza linią i często ręczne.
Kontrola jest niedoskonała. Wizualna kontrola powtarzalnych elementów przez ludzi przepuszcza wady w tempie konsekwentnie wyższym, niż zakładają menedżerowie, a efekt pogarsza się przy zmęczeniu, niskim odsetku wad i presji czasu. To ten sam problem częstości bazowej i czujności, który pojawia się w artykule o widzeniu maszynowym.
Nic nie mówi o przyczynie. Stos odrzutów to objaw. Nie mówi, która zmienna się poruszyła.
Kontrola znajduje wady, za które już zapłaciłeś, robi to niedoskonale i nie mówi, dlaczego się pojawiły.
Alternatywą nie jest mniej kontrolowania. Jest nią rozumienie procesu na tyle dobrze, by produkował zgodne części, i wykorzystywanie pomiaru do potwierdzenia tego, a nie do filtrowania.
Co obejmuje ten kierunek
Zakres: QA i QC, analiza awarii, FMEA, statystyczna kontrola jakości, niezawodność i certyfikacja.
Cztery obszary.
Statystyczna kontrola procesu. Rozumienie zmienności, odróżnianie normalnej zmienności od prawdziwej zmiany oraz wiedza, kiedy interweniować, a kiedy nie.
Zdolność procesu. Czy proces potrafi konsekwentnie spełniać specyfikację – opisane niżej.
Metody analizy ryzyka. FMEA i planowanie kontroli, wykonywane zanim problemy się pojawią.
Niezawodność. Jak produkty zawodzą w czasie – dyscyplina inna niż zgodność w momencie produkcji.
Zdolność procesu, która zmienia rozmowę
Najbardziej użyteczne pojęcie w tym kierunku – i to, które przenosi jakość z reaktywnej na prewencyjną.
Zdolność porównuje rozrzut tego, co proces naprawdę produkuje, z szerokością specyfikacji, którą musi spełnić.
Trzy rzeczy, których kontrola nie potrafi powiedzieć.
Czy zgodność to szczęście. Proces, którego naturalny rozrzut jest szerszy niż specyfikacja, będzie produkował wady bez względu na to, jak uważnie się go obserwuje. Uważniejsza kontrola tego nie zmienia – zmienia tylko, ile wadliwych części dotrze do klienta.
Czy proces jest wyśrodkowany. Zdolny proces działający poza celem produkuje wady po jednej stronie, choć rozrzut jest w porządku. Rozwiązaniem jest korekta, nie zaostrzanie.
Co z tym zrobić. Jeśli proces nie potrafi utrzymać specyfikacji, opcje to zmniejszenie zmienności, wyśrodkowanie, poszerzenie specyfikacji, jeśli wymaganie na to pozwala, albo zmiana procesu. Wszystkie cztery to decyzje inżynierskie, i żadna z nich nie polega na dodatkowej kontroli.
To łączy się też z artykułem o inżynierii produkcji: tolerancja określona ciaśniej, niż proces potrafi utrzymać, gwarantuje ciągły problem jakościowy, i powstała już na etapie projektowania.
Analiza systemu pomiarowego – krok, który każdy pomija
Zasługuje na osobną sekcję, bo pominięcie jej unieważnia wszystko, co następuje.
Każdy pomiar zawiera zmienność pochodzącą z procesu i zmienność pochodzącą z samego pomiaru: z przyrządu, metody, mocowania, otoczenia i osoby wykonującej pomiar.
Cztery konsekwencje, gdy zmienność pomiaru jest duża w porównaniu ze zmiennością procesu.
Dobre części są odrzucane, a wadliwe akceptowane, bo o decyzji zdecydował odczyt, nie sama część.
Karty kontrolne pokazują zmienność, której nie ma w procesie, co prowadzi do korekt w odpowiedzi na szum, a to zwiększa prawdziwą zmienność. To jeden z najpewniejszych sposobów pogorszenia stabilnego procesu.
Badania zdolności tracą sens. Mierzysz przyrząd niemal tak samo jak proces.
Projekty usprawnień gonią za duchami. Miesiące spędzone na badaniu zmienności, która siedziała w systemie pomiarowym.
Praktyczny wniosek jest taki, że analiza systemu pomiarowego zajmuje dzień lub dwa i jest stale pomijana, zwykle dlatego, że zakłada się, iż przyrząd jest w porządku. Często nie jest, zwłaszcza przy pomiarach ręcznych i przy cechach blisko granicy rozdzielczości przyrządu.
Gdzie to mieści się w domenie
Inżynieria jakości i niezawodności to szósty z dziesięciu kierunków w domenie zaawansowanej produkcji Astra Trainer, łączący się z lean i Six Sigma w warstwie statystycznej, z inżynierią produkcji w decyzjach o tolerancjach i procesie oraz z utrzymaniem ruchu i zarządzaniem majątkiem w kwestii stanu technicznego sprzętu.
Łączy się też na zewnątrz z zaawansowanymi materiałami w analizie awarii oraz z medycyną i healthtechem albo kosmosem i lotnictwem, gdzie obowiązują regulowane systemy jakości. Partnerzy z regulowanej produkcji zwykle łączą jakość z odpowiednim kierunkiem regulacyjnym. Poznaj wszystkie dziesięć kierunków.
FMEA zrobiona porządnie i FMEA zrobiona jako formularz
Analiza rodzajów i skutków awarii jest wymagana w kilku branżach i w mniejszości przypadków wykonywana dobrze.
Zrobiona porządnie to ustrukturyzowana rozmowa odbywana, zanim zamrożony zostanie projekt lub proces, z ludźmi, którzy znają produkt, proces, sprzęt i to, co już wcześniej poszło nie tak. Pyta, co mogłoby zawieść, co by się wtedy stało, jak prawdopodobne to jest, czy zostałoby wykryte i co powinno się zmienić. Jej wartość leży w samej rozmowie i w zmianach, które generuje.
Zrobiona jako formularz jest wypełniana po ustaleniu projektu, przez jedną osobę, by spełnić wymóg klienta, z liczbami ryzyka dobranymi wstecz tak, by wypaść poniżej progu i nie wymagały żadnego działania.
Trzy testy, by rozpoznać, z którą masz do czynienia.
Kiedy ją zrobiono? Po zamrożeniu projektu oznacza, że nic już nie może zmienić.
Kto był w pokoju? Jeden inżynier wypełniający arkusz kalkulacyjny to nie jest analiza.
Co się przez nią zmieniło? Jeśli nic, była dokumentacją.
To samo rozróżnienie dotyczy planów kontroli, które są albo opisem tego, jak proces jest naprawdę kontrolowany, albo dokumentem tworzonym na potrzeby audytu.
Role, po imieniu
Inżynierowie jakości. Zdolność procesu, rozwiązywanie problemów i prewencja.
Inżynierowie jakości dostawców. Tam, gdzie powstaje duża część wad i gdzie prewencja jest najtańsza.
Specjaliści metrologii i wzorcowania. Zdolność pomiarowa, od której zależy wszystko powyżej.
Inżynierowie niezawodności. Prognozowanie żywotności, testy przyspieszone i analiza awarii w polu.
Kontrolerzy jakości. Najliczniejsza populacja.
Analitycy awarii. Ustalają, dlaczego coś się zepsuło, co łączy się z domeną materiałów.
Personel systemów jakości i zgodności w środowiskach regulowanych.
Inżynierowie jakości od klienta, obsługujący problemy w polu i zwroty – tam żyją prawdziwe dane o wadach.
Kogo można w to przeszkolić
Kontrolerzy jakości. Najmocniejsza konwersja. Wiedzą, które wady się powtarzają, które są kosmetyczne, a które mają znaczenie, i które maszyny je produkują. Dodanie metody statystycznej zamienia to w zdolność do zapobiegania, a nie tylko wykrywania.
Operatorzy maszyn. Wiedzą, kiedy proces dryfuje, zanim pokaże to jakikolwiek wykres, a rzadko uczy się ich, co ten wykres znaczy, albo daje im uprawnienia do działania.
Technicy metrologii i wzorcowania. W analizę systemu pomiarowego, co jest bezpośrednio sąsiadujące i chronicznie zaniedbane.
Inżynierowie produkcji. W zdolność procesu i planowanie kontroli.
Personel utrzymania ruchu. Stan sprzętu napędza zmienność procesu, a to połączenie rzadko jest jasno wypowiedziane.
Analitycy danych. W analitykę jakości, potrzebują kontekstu procesowego, który nadaje korelacji sens.
Regulowane systemy jakości. Zarządzanie jakością w wyrobach medycznych, farmacji, lotnictwie, motoryzacji i żywności działa według konkretnych norm i przepisów, z wymogami dotyczącymi walidacji, zarządzania zmianą, identyfikowalności i przechowywania zapisów, które mają moc prawną. Certyfikat na normę jakości posiada organizacja po przejściu audytu. Szkolenie buduje zdolność inżynierii jakości i rozumienie, gdzie te obowiązki mają zastosowanie. Nie nadaje certyfikatu, kwalifikacji audytora ani uprawnień do zatwierdzania zmian w produkcie lub procesie w środowisku regulowanym.
Co z tego wynika
Kontrola znajduje wady, za które już zapłaciłeś, robi to niedoskonale i nic nie mówi o przyczynie.
Zdolność procesu odpowiada, czy proces w ogóle potrafi spełnić specyfikację – to inne i lepsze pytanie.
Analiza systemu pomiarowego zajmuje dzień lub dwa, jest stale pomijana i unieważnia wszystko, co następuje, gdy jest błędna.
Korygowanie w odpowiedzi na szum pomiarowy pogarsza stabilny proces – to częsta i niewidoczna porażka.
A twoi kontrolerzy wiedzą, które wady mają znaczenie. Daj im metodę statystyczną, a staną się ludźmi, którzy im zapobiegają.
Dlaczego kontrola na końcu linii to słaba kontrola jakości?
Bo za wadę już zapłacono, poprawki są nieplanowane i drogie, wizualna kontrola przez ludzi przepuszcza więcej wad, niż zakładają menedżerowie, a stos odrzutów nie wskazuje przyczyny.
Co mówi zdolność procesu?
Czy proces w ogóle potrafi spełnić specyfikację i czy jest wyśrodkowany. Proces, którego naturalny rozrzut przekracza specyfikację, będzie produkował wady bez względu na to, jak uważnie się go obserwuje.
Dlaczego analiza systemu pomiarowego ma znaczenie?
Bo zmienność pomiaru zanieczyszcza każdy wniosek. Powoduje odrzucanie dobrych części, sprawia, że karty kontrolne pokazują szum, unieważnia badania zdolności i kieruje projekty usprawnień w stronę zmienności, której nigdy nie było w procesie.
Jak odróżnić prawdziwą FMEA od formularza?
Zapytaj, kiedy ją zrobiono, kto był w pokoju i co się przez nią zmieniło. Wykonana po zamrożeniu projektu, przez jedną osobę, bez żadnych wynikających z niej zmian, oznacza, że była dokumentacją.
Kto przekwalifikowuje się do inżynierii jakości?
Kontrolerzy, którzy wiedzą, które wady się powtarzają i mają znaczenie; operatorzy, którzy wyczuwają dryf procesu, zanim pokaże go wykres; oraz technicy metrologii w analizę systemu pomiarowego.