Инженерию качества широко понимают как контроль, а это примерно противоположно тому, для чего существует эта дисциплина.
Сортировка — самый дорогой вид контроля
Логика контроля в конце процесса проста, а экономика — ужасна.
Вы уже заплатили за дефект. Материал, машинное время, труд и энергия ушли на то, что вы отправите в брак или переделку.
Переделка стоит дороже, чем сделать сразу правильно. Она незапланирована, происходит вне потока и часто выполняется вручную.
Контроль несовершенен. Визуальный контроль человеком при повторяющихся операциях пропускает дефекты с частотой, стабильно выше той, что предполагают руководители, и эффект усиливается с усталостью, низкой частотой дефектов и цейтнотом. Это та же проблема базовой частоты и бдительности, что в статье о компьютерном зрении.
Он ничего не говорит о причине. Куча брака — это симптом. Она не указывает, какая переменная сдвинулась.
Контроль находит дефекты, за которые вы уже заплатили, — несовершенно, и не объясняя, почему они возникли.
Альтернатива — не меньше проверок. Это понимание процесса достаточно глубокое, чтобы он выпускал годные детали, и использование измерения для подтверждения этого, а не для фильтрации.
Что охватывает это направление
Область: обеспечение и контроль качества, анализ отказов, FMEA, статистическое управление качеством, надёжность и сертификация.
Четыре области.
Статистическое управление процессами. Понимание вариации, различение нормальной вариации и реального изменения, и понимание, когда вмешиваться, а когда нет.
Возможности процесса. Способен ли процесс стабильно соответствовать спецификации — об этом ниже.
Методы работы с риском. FMEA и планирование контроля, выполняемые до возникновения проблем.
Надёжность. Как продукты отказывают со временем — дисциплина, отличная от соответствия на выходе с производства.
Возможности процесса, которые меняют разговор
Самая полезная концепция в этом направлении и та, что переводит качество из реактивного режима в превентивный.
Возможности процесса сравнивают разброс того, что процесс реально выпускает, с шириной спецификации, которой он должен соответствовать.
Три вещи, которые эта метрика говорит вам, а контроль — нет.
Является ли соответствие удачей. Процесс, чей естественный разброс шире спецификации, будет давать дефекты независимо от того, насколько тщательно за ним следят. Более пристальный контроль это не меняет — он меняет лишь то, сколько плохих деталей дойдёт до заказчика.
Центрирован ли процесс. Способный процесс, работающий со смещением от цели, даёт дефекты с одной стороны, хотя разброс в порядке. Решение здесь — настройка, а не ужесточение контроля.
Что с этим делать. Если процесс не может удержать спецификацию, варианты — снизить вариацию, отцентрировать, расширить спецификацию, если требование это позволяет, или сменить процесс. Все четыре — инженерные решения, и ни одно из них — не больше контроля.
Это также связано со статьёй о производственной инженерии: допуск, заданный жёстче, чем процесс способен удержать, гарантирует постоянную проблему с качеством, и создаётся она ещё на этапе проектирования.
Анализ системы измерений — шаг, который все пропускают
Заслуживает отдельного раздела, потому что пропуск этого шага обесценивает всё, что идёт дальше.
Каждое измерение содержит вариацию от процесса и вариацию от самого измерения: прибора, метода, приспособления, окружения и человека, который его проводит.
Четыре следствия, когда вариация измерения велика относительно вариации процесса.
Годные детали бракуют, а бракованные принимают, потому что решение определяет показание, а не сама деталь.
Контрольные карты показывают вариацию, которой нет в процессе, что вызывает настройку в ответ на шум, а это увеличивает реальную вариацию. Это один из самых надёжных способов сделать стабильный процесс хуже.
Исследования возможностей теряют смысл. Вы измеряете скорее прибор, чем процесс.
Проекты улучшений гоняются за призраками. Месяцы уходят на исследование вариации, которая была в системе измерения.
Практический вывод в том, что анализ системы измерений занимает день-два и постоянно пропускается, обычно потому что прибор считают исправным по умолчанию. Часто это не так, особенно для ручных измерений и характеристик, близких к пределу разрешения прибора.
Где это находится внутри домена
Инженерия качества и надёжности — шестое из десяти направлений в домене продвинутого производства Astra Trainer, связанное с бережливым производством и Six Sigma в части статистического инструментария, с производственной инженерией в части допусков и процессных решений, и с обслуживанием и управлением активами в части состояния оборудования.
Оно также выходит вовне — к продвинутым материалам в части анализа отказов, и к медицине и здоровым технологиям или космосу и авиации там, где применяются регулируемые системы качества. Партнёрам в регулируемом производстве обычно нужно планировать качество вместе с соответствующим регуляторным направлением. Здесь можно увидеть все десять направлений.
FMEA как надо и FMEA как форма
Анализ видов и последствий отказов (FMEA) требуется в нескольких отраслях и выполняется хорошо в меньшинстве случаев.
Сделанный как надо, это структурированный разговор перед заморозкой проекта или процесса, с людьми, которые знают продукт, процесс, оборудование и то, что уже шло не так раньше. Он спрашивает, что может отказать, что тогда произойдёт, насколько это вероятно, будет ли это обнаружено и что должно измениться. Его ценность — в самом разговоре и в изменениях, которые он порождает.
Сделанный как форма, он заполняется после того, как проект уже зафиксирован, одним человеком, ради выполнения требования заказчика, с показателями риска, подогнанными задним числом так, чтобы упасть ниже порога, и никаких действий не требовалось.
Три проверки, чтобы понять, какой из вариантов у вас.
Когда это сделали? После заморозки проекта — значит, ничего изменить уже нельзя.
Кто был в комнате? Один инженер, заполняющий таблицу, — это не анализ.
Что изменилось благодаря этому? Если ничего — это была документация.
То же различие применимо к планам контроля, которые либо описывают, как процесс действительно контролируется, либо остаются документом для аудита.
Роли по именам
Инженеры по качеству. Возможности процесса, решение проблем и предотвращение.
Инженеры по качеству поставщиков. Там, где возникает большая доля дефектов и где предотвращение дешевле всего.
Специалисты по метрологии и калибровке. Способность измерять, от которой зависит всё вышеописанное.
Инженеры по надёжности. Прогноз ресурса, ускоренные испытания и анализ отказов в поле.
Контролёры качества. Самая многочисленная группа.
Аналитики отказов. Определяют, почему что-то сломалось, — связь с доменом материалов.
Специалисты по системам качества и комплаенсу для регулируемой среды.
Инженеры по качеству у заказчика, работающие с проблемами в поле и возвратами, — там, где живут реальные данные о дефектах.
Кого можно обучить этому
Контролёры качества. Самая сильная конверсия. Они знают, какие дефекты повторяются, какие косметические, а какие важны, и какие машины их порождают. Добавление статистического метода превращает это в способность предотвращать, а не только выявлять.
Операторы оборудования. Чувствуют дрейф процесса раньше, чем это покажет любая карта, и их почти никогда не учат, что означает карта, и не дают полномочий действовать.
Техники по метрологии и калибровке. В анализ системы измерений — область прямо смежная и хронически заброшенная.
Инженеры производства. В возможности процесса и планирование контроля.
Персонал обслуживания. Состояние оборудования определяет вариацию процесса, и эту связь редко проговаривают явно.
Аналитики данных. В аналитику качества, им нужен контекст процесса, который делает корреляцию содержательной.
Регулируемые системы качества. Управление качеством в медицинских изделиях, фармацевтике, авиации, автопроме и пищевой промышленности работает по специфичным стандартам и нормам с требованиями к валидации, управлению изменениями, прослеживаемости и хранению записей, которые несут юридический вес. Сертификацию по стандарту качества держит организация после аудита. Обучение развивает способности в инженерии качества и понимание того, где применяются эти обязательства. Оно не даёт сертификации, квалификации аудитора или права утверждать изменения продукта или процесса в регулируемой среде.
Что взять с собой
Контроль находит дефекты, за которые вы уже заплатили, — несовершенно, и не объясняя причину.
Возможности процесса отвечают, способен ли процесс вообще соответствовать спецификации, — это другой и более правильный вопрос.
Анализ системы измерений занимает день-два, его постоянно пропускают, а его ошибочность обесценивает всё, что идёт дальше.
Настройка в ответ на шум измерения делает стабильный процесс хуже — распространённый и незаметный провал.
А ваши контролёры знают, какие дефекты важны. Дайте им статистический метод — и они станут теми, кто эти дефекты предотвращает.
Почему контроль в конце линии — слабый механизм контроля качества?
Потому что за дефект уже заплатили, переделка незапланирована и дорога, визуальный контроль человеком пропускает больше, чем предполагают руководители, а куча брака не указывает на причину.
О чём говорят возможности процесса?
О том, способен ли процесс вообще соответствовать спецификации и центрирован ли он. Процесс, чей естественный разброс превышает спецификацию, будет давать дефекты независимо от того, насколько тщательно за ним следят.
Почему важен анализ системы измерений?
Потому что вариация измерения искажает каждый вывод. Она приводит к отбраковке годных деталей, заставляет контрольные карты показывать шум, обесценивает исследования возможностей и направляет проекты улучшений за вариацией, которой никогда не было в процессе.
Как отличить настоящий FMEA от формы?
Спросите, когда это сделали, кто был в комнате и что изменилось благодаря этому. Если анализ провели после заморозки проекта, один человек, и ничего не изменилось — это была документация.
Кто переходит в инженерию качества?
Контролёры, знающие, какие дефекты повторяются и важны; операторы, чувствующие дрейф раньше карты; и техники по метрологии — в анализ системы измерений.