Анализ состояния и диагностика проблем ОАО "ЧМК"

Однако первым, предложившим для сокращения или ликвидации издержек и увеличения производительности использовать принцип «Пять почему?», который получил популярность в 70-х годах ХХ в. благодаря производственной системе Тойота (TPS), стал Сакиши Тойода. Цифра «пять» условна. В действительности вы можете обнаружить, что вопрос задать придется меньше или больше пяти раз, выстраивая логическую цепочку, прежде чем установите первопричину проблемы. Поиск ответов на вопросы, входящие в логическую цепочку, позволяет структурировать исследовательскую ситуацию, т. е. выработать методику эффективного анализа рассматриваемой проблемы.

Процесс выявления, анализа и уяснения причин, является ключевым в структурировании проблемы и переходу к корректирующим действиям.

Для получения полной и точной информации необходимо правильно формулировать вопросы.

Принцип «Пять почему?» может быть использован как самостоятельно, так и в качестве составной части различных методов решения широкого круга задач и проблем в различных областях повседневной жизни и деятельности.

Принцип «Пять почему?» наиболее полезен при решении проблем, связанных с человеческим фактором и межличностными отношениями.

Данный подход не всегда направляет исследователей по пути, способствующему установлению причины проблем, поскольку не имеет встроенных экспертных знаний и обычно обеспечивает только получение мнений о том, почему существует проблема.

Поскольку задать вопрос «Почему?» просто, людям нравится использование приема «Пять почему?». Однако просто задавая вопрос «Почему?», вы не получите того, что выше ваших знаний. «Сложные проблемы не могут быть решены на том же уровне мышления, на котором мы их создали». (А. Эйнштейн).

Для выполнения работ и получения эффективных решений целесообразно использовать компьютер со встроенной базой знаний.

Достоинства метода:

1 один из простейших инструментов;

2 помогает установить первопричину проблемы;

3 определяет взаимосвязи между различными причинами проблемы.

Недостатки метода:

1 решение только простых задач;

2 не рассматривается логическая проверка цепочки причин, ведущих к первопричине, т. е. в данном инструменте отсутствуют правила проверки в обратном направлении от первопричины к результатам [18].

2.8 Метод проб и ошибок

Другие названия метода: «Метод перебора вариантов», «Метод тыка»

Термин введён Томасом Алва Эдисон (США), 1879г.

Метод применяется в любой ситуации при разработке идей для решения, как правило, несложных задач.

Цель метода - решить проблему (задачу).

Суть метода:

Метод проб и ошибок (МПиО) - инструмент, позволяющий решать проблему (задачу) путем бессистемного перебора возможных вариантов, как правило, в привычном для человека, решающего проблему, направлений до тех пор, пока не появится приемлемый. С формальной точки зрения, МПиО оперирует случайностью, но и случайность закономерная приводит к новым решениям.

План действий:

Процесс поиска решения проблемы состоит из последовательной цепочки мысленного перебора вариантов идей и их физических воплощений: «идея - проба - ошибка», «новая идея - проба - ошибка» и т. д.

Результат:

Простые задачи могут быть решены этим методом после перебора 10-15 вариантов, сложные - требуют сотен и тысяч «проб».

Достоинства метода:

1 при выдвижении идей, как правило, ориентируются на собственный опыт, знания;

2 достаточно эффективен, когда речь идет о переборе десяти-двадцати вариантов.

Недостатки метода:

1 затрудняют постановку задач;

2 медленное генерирование новых идей;

3 большая трудоемкость;

4 каждый поиск решения проблемы (задачи) связан с затратами времени, сил, средств, которые далеко не всегда соответствуют уровню полученного в конце концов решения;

5 отсутствие защиты от психологической инерции (выдвижение идей тривиальных, обыденных, неоригинальных);

6 метод экономически не целесообразен, так как на решение проблемы уходит много времени и средств [18].

2.9 Методика «8D»

Одна из основополагающих идей философии всеобщего руководства качеством заключается в необходимости постоянного поиска проблем и эффективного их разрешения.

Одним из современных признанных путей разрешения проблем, связанных с качеством в производственном процессе, является «Методика 8D», успешно применяемая иностранными компаниями и определяемая руководством компании Ford, как - дисциплинированный (упорядоченный) процесс, который направлен на разрешение проблем методологическим и аналитическим путем. Наименование каждого шага методики начинается с буквы D, что означает discipline (дисциплина). Каждая из восьми дисциплин имеет свои входные и выходные информационные потоки [8].

Правительство США впервые использовало процесс, подобный 8D во время второй мировой войны, его называли Военным стандартом MiL-STD-1520 (Корректирующие действия и действия с несоответствующими материалами). Компания Ford Motor впервые задокументировала методику в 1987 году в виде руководства под названием «Командное ориентированное решение проблем». Это руководство было написано по просьбе высшего руководства автомобилестроительной компании Power Train, которое сталкивалось с растущим разочарованием из-за проблем, которые повторялись из года в год [29].

Принято считать, что «Методика 8D» - это высокоэффективное средство для отыскания коренных причин (root causes) несоответствий и применения корректирующих мероприятий. Еще одной причиной, по которой данная методика заслужила уважение и признана основой для применения во многих известных компаниях, является проведение досконального изучения системы, в которой возникло несоответствие и предотвращение возникновения подобного явления в будущем [8].

Шаги методики 8D:

- D0. Подготовьте и создайте осведомленность.

- D1. Создайте группу.

- D2. Опишите проблему.

- D3. Определите временные мероприятия.

- D4. Определите коренную причины.

- D5. Выберите и проконтролируйте корректирующие меры.

- D6. Внедрите и утвердите постоянные корректирующие меры.

- D7. Предотвратите повторение проблемы.

- D8. Поздравьте группу. Признайте коллективные усилия вашей группы. Объявите о своих достижениях. Поделитесь вашими знаниями и полученной информацией с другими отделами организации.

Преимущества методики 8D:

1 эффективный подход для определения основной причины, принятия соответствующих действий и внедрения постоянных корректирующих мер;

2 помогает исследовать систему контроля, которая привела к упущению проблемы. Момент упущения исследуется с целью улучшить способность системы контроля обнаруживать сбой или причину при повторном возникновении;

3 цикл предотвращения исследует системы, которые привели к возникновению условий для появления сбоя и причинного механизма.

Ограничения методики 8D, недостатки:

1 тренинг 8D может быть трудоемким и непростым в реализации;

2 требует обучения в процессе решения проблем 8D, а также инструменты для сбора данных и анализа: такие, как диаграммы Парето, диаграммы причинно-следственных связей, и схемы процесса и т.д. [27].

2.10 Метод «Гэнти Гэмбуцу»

Гэнти Гэмбуцу - один из инструментов совершенствования производства. Применяется для непрерывного совершенствования различных аспектов деятельности организации.

Цель метода:

Совершенствование деятельности компании посредством наблюдения за производственным процессом и выявление первопричин проблем с последующей разработкой методов предотвращения их повторного возникновения.

Суть метода:

Гэнти Гэмбуцу - это эффективный способ составить верное представление о проблеме, увидев все своими глазами, в процессе постоянного длительного присутствия непосредственно на месте событий. Гэнти гэмбуцу - это важный ключ к тому, чтобы рассмотрев ситуацию, осознав факты и поняв суть проблемы, определить первопричину ее возникновения и принять необходимые меры для ее устранения.

План действий:

1 ознакомиться с реальной ситуацией менеджеры должны непосредственно на месте событий;

2 пойти непосредственно на место существования проблемы и увидеть происходящее своими глазами;

3 изучить ситуацию и, лично проверив данные, понять суть проблемы;

4 совместно с рядовыми сотрудниками найти первопричину и принять необходимые меры для ее устранения, используя инструменты решения проблем в рамках TPS.

Результат:

Получение прибыли в результате выявления и устранения потерь и причин их появления при совершенствовании действующего процесса.

Достоинства метода:

1 позволяет полностью и глубоко вникнуть и понять суть проблемы;

2 рассматривая проблемные ситуации непосредственно на месте, менеджеры тем самым способствуют непрерывному организационному обучению персонала, т. е. обучению, основанному на приспособлении организации к изменяющимся условиям.

Недостатки метода:

1 для эффективного применения требуются развитое воображение и тщательная тренировка наблюдательности;

2 определенная психологическая нагрузка.

Тайити Оно - создатель Производственной системы Toyota (TPS) -проанализировал широко распространенный подход поиска недостатков непосредственно на рабочем месте и причин различных отказов в производстве в результате отдельных визитов в сравнении с постоянным длительным присутствием на месте событий и возвел подход постоянного длительного присутствия в один из принципов TPS, который способен обеспечивать в комплексе с другими принципами совершенствование производства. Известен так называемый круг Оно: Тайити Оно приходил на завод ранним утром, очерчивал мелом линию вокруг себя и стоял внутри до вечера, наблюдая и анализируя происходящее вокруг. Гэнти гэмбуцу стал одним из 14 принципов TPS, согласно которому, чтобы разобраться в ситуации, надо увидеть все своими глазами.

Если рассматривать свободный перевод как философию, то гэнти гэмбуцу будет означать: пойти на место существования проблемы и увидеть реальную ситуацию своими глазами, чтобы понять ее.

Но, поскольку все невозможно увидеть самому и чтобы быть в курсе происходящего, часть аналитических наблюдений высшее руководство в ведущих японских компаниях препоручает подчиненным, используя принцип хорэнсо - «ускоренный» Гэнти гэмбуцу для руководства. Однако при первой возможности руководители по-прежнему стараются отправиться туда, где выполняется работа. В Toyota термин «хорэнсо» интерпретируется как «всегда своевременно докладывай, информируй и советуйся» [19].

2.11 Методика «КЕПНЕРА-ТРЕГО»

Методику разработали Ч. Кепнер и Б. Трего (США), 1958 г.

Методика применяется в различных областях человеческой деятельности, где есть потребность в организованном, систематическом мышлении, чтобы разрешить проблемы.

Чарльз Кепнер и Бенджамин Трего, авторы классической работы о рациональном принятии решений, показали, что успешное принятие решений происходит в результате использования логического процесса сбора, организации и оценки информации, которое поддерживается интуицией и опытом. Этот подход был разработан ими в 1958 г., и они впервые написали об этом в книге «Рациональный руководитель» (1965 г.).

Рациональные процессы Кепнера-Трего:

Оценка ситуации - систематический процесс, который используется, чтобы разъяснить проблемы, установить приоритеты и спланировать рациональные решения при непосредственном участии всех заинтересованных сторон.

Анализ проблемы - систематический процесс, направленный на решение проблем, который должен максимально пользоваться преимуществами знаний и опыта. Все проблемы могут быть решены при правильном определении проблемы и строгом соблюдении процедуры ее анализа. Метод особенно полезен для решения проблем, с которыми прежде не сталкивались. Анализ проблемы позволяет избежать познавательного уклона и решать проблемы, используя только известные факты.

Анализ решения - систематический процесс, который делает принятие решения последовательным и прозрачным, по возможности определенным и свободным от эмоциональных ощущений участвующих сторон и обеспечивает взвешенный выбор лучшего варианта.

Анализ потенциальной проблемы или возможности - систематический процесс, который используется для анализа последствий принятия решения и оказания влияния на действия или плановые решения посредством блокирования проблемы или решения ее по мере возникновения, либо - максимизации воздействия последствий, если они выгодны.

Цель методики:

Обеспечить объективное принятие решения в процессе оценки ситуации, при анализе проблемы и определении наиболее вероятной причины, а также при выборе лучшего варианта решения путем выявления и ранжирования всех факторов, имеющих решающее значение.

Суть методики:

Методика Кепнера-Трего (Kepner-Tregoe Technique) - это специальный, хорошо оглаженный, синхронизированный и документируемый анализ основной причины и метод принятия решений.

Это сознательный, пошаговый подход к систематическому решению проблем, принятию рациональных решений и анализу потенциальных рисков и возможностей. Он помогает максимизировать навыки критического мышления, систематически организовывать и выстраивать по приоритетности информацию, ставить задачи, оценивать альтернативы и анализировать последствия.

План действий:

1 сформировать команду для решения проблемы и обучить ее в ходе ознакомления с симптомами проблемы;

2 подготовить формулировку решения и определить уровень принятия;

3 установить стратегические требования (обязательные), оперативные задачи (желательные), а также ограничения (пределы);

4 разработать и оценить альтернативы. Альтернативы, не отвечающие критериям «обязательности», отвергаются. Две или три альтернативы, набравшие максимальное число баллов, считаются лучшими;

5 оценить риски для каждой выбранной альтернативы и сделать окончательный выбор, отдав предпочтение альтернативе с минимальным риском.

Результат:

Объективное принятие решения.

Достоинства:

Системность в анализе различных обстоятельств и факторов, связанных с проблемой при поиске основной причины.

Недостатки:

Требование к подробной диагностике обстоятельств, сопутствующих проблеме, и детальной информации об исследуемом объекте [19].

2.12 Метод «Бритва Оккама»

Метод «бритва Оккама» может помочь как группам, так и отдельным сотрудникам боле четко определить проблемы. Его лучше всего использовать при поиске проблем предприятия, которые еще не стоят остро, но их необходимо обозначить и определить, какие из них следует решать в первую очередь. Эта рубрика представляет собой так называемые уроки на одном листе, где в сжатом виде изложены цель, суть, план действий, результат, достоинства и недостатки того или иного метода [21]. Самое главное следствие из «бритвы Оккама»: если какое-то событие можно объяснить глупостью, то не надо искать в нем злой умысел. Метод может помочь как группам, так и отдельным сотрудникам более четко определить проблемы. Он состоит из четырех шагов.

Шаг 1. Группа проводит мозговой штурм по выдвижению проблем предприятия, которые, по их мнению, существуют, создают помехи в деятельности и их необходимо решать. Выдвижение идей может происходить при использовании любых, наиболее удобных для группы методов мозгового штурма. Этот шаг не нужен, когда проблема формулируется с самого начала, это касается в основном целевых групп или групп в подразделениях.

Шаг 2. Далее необходимо выбрать из большого списка идей, полученных в результате мозгового штурма, те, над которыми группа хотела бы работать. Существуют два метода, которые позволяют достичь подходящего результата, не рассматривая каждую идею во всех подробностях: анализ темы и четыре директивы. Анализ темы заключается в простой перегруппировке высказанных в ходе мозгового штурма идей по общим категориям и темам. Четыре директивы заключается в ответе на следующие вопросы по каждой формулировке проблемы: Может ли проблемы быть решенной в нашей организации непосредственно? Возможно ли что-либо сделать по проблеме за приемлемый период времени? Можем ли мы собрать информацию по проблеме? Мы действительно хотим решить проблему?

Шаг 3. При формулировании проблемы необходимо уделить достаточно внимания точному определению проблемы. Этот шаг важен для всех типов групп, занимающихся решением проблем. Его рекомендуется применять и в целевых группах, и в группах подразделений, т.к. поставленная перед ними проблема могла быть сформулирована недостаточно точно.

Шаг 4. На данном шаге группа должна серьезно обсудить вопрос: стоит ли тратить время на рассмотрение данной проблемы. Если проблема, а также предполагаемые результаты ее решение не представляют особой ценности для организации, группа может прекратить ее дальнейшее обсуждение. Если же группа решила, что проблема заслуживает все же дальнейшего рассмотрения, то ее полная формулировка должна быть написана на большом листе бумаги, которая вывешивается во время каждого собрания, чтобы служить постоянным напоминанием группе о точности цели ее работы [20].

2.13 Методика «ХАНСЭЙ»

Методику разработал Тайити Оно (Япония), 1978г.

Методика применяется для обеспечения конкурентных преимуществ различных процессов, которые позволяют создавать или совершенствовать продукцию.

Фундаментальная основа философии Toyota - в уникальном подходе к персоналу, заключающемся в воспитании, обучении и развитии, а принцип стать обучающейся структурой за счет неустанного самоанализа (хансэй) и непрерывного совершенствования (кайдзэн) - один из 14 принципов TPS. Этот принцип не случайно венчает вершину пути Toyota. Именно создание обучающейся структуры представляет собой высший уровень эффективности организации.

Обозначение термина хансэй средствами японской графики выглядит следующим образом: jxit (ЙА/ЈИ) - в транскрипции «официальной ромадзи» - hansei, что дословно означает: самопроверка, размышление, самоанализ, самооценка, самонаблюдение, самокритика, обдумывание.

Хан - в сочетаниях, обратное движение, действие в ответ.

Сэй (it) - в сочетаниях, вдумываться, проверять себя, обдумывать свое поведение. Очень непросто оценить значение хансэй. ХАНСЭЙ - это не просто часть философии Toyota, это концепция, которую Toyota использует в качестве практического инструмента совершенствования. ХАНСЭЙ - это инкубатор для изменения всего процесса от начала до конца, стремление преодолеть слабости и недостатки. Отчасти это объясняет, почему в компании Toyota редко говорят об успехах. Гораздо чаще говорят о недостатках. В Toyota, даже если вы успешно справились со своей работой, проводится хансэйкай (заседание для размышлений). ХАНСЭЙ на самом деле куда глубже, чем просто размышление, самоанализ.

ХАНСЭЙ - это часть японской культуры, отличие которой от культуры других народов закладывается с детства. В Японии родители иногда говорят детям: «Пожалуйста, займись хансэй». Это значит, что ребенок плохо себя вел. Традиционная японская концепция хансэй представляет собой неустанное размышление о процессе разработки продукции и предполагает сожаление и открытое признание своих промахов. Когда человек совершает ошибку, он учится на этой ошибке и на необходимости доложить о ней. Руководитель смотрит не только на ошибку, которую совершил сотрудник, но и на его размышления о ней. Разумеется, ему дадут совет, но гораздо большему можно научиться, когда готовишься к такой встрече. Возможность представить свою работу на рассмотрение руководству является частью обучения на рабочем месте.

Цель методики:

Совершенствование деятельности организации путем выявления упущений, открытого признания собственных ошибок и планирования путей их предупреждения в процессе дальнейшей работы. При этом появляется вера, что вы никогда не повторите свою ошибку.

Суть методики:

ХАНСЭЙ - это один из элементов производственной системы Toyota (TPS), согласно которому необходимо признавать собственные ошибки и планировать улучшения.

ХАНСЭЙ - это процесс самоанализа, который позволяет постоянно совершенствовать себя, становиться лучше.

План действий:

Благодаря принципу Гэнти гэмбуцу сотрудники организации могут, рассмотрев ситуацию, увидеть недостатки производственного процесса и применить ХАНСЭЙ (размышление).

При этом сотрудники должны:

1 признать, что существует разрыв между ожиданиями и достижениями, и быть открытыми для обратной связи;

2 добровольно взять на себя личную ответственность и испытывать глубокое сожаление за упущения в работе;

3 совместно с коллективом разработать конкретный план действий по предупреждению повторения ошибок в будущем.

Результат:

Повышение эффективности производства и обеспечение конкурентных преимуществ на мировом рынке.

Достоинства:

ХАНСЭЙ - это ориентация на людей. Подход ХАНСЭЙ позволяет немедленно учитывать и исправлять свои ошибки и упущения в регулярно повторяющихся и непродолжительных циклах разработки продукции.

Недостатки:

Недостаток ХАНСЭЙ - это обратная сторона достоинства подхода. Обращая основное внимание на недостатки и упущения, в японских компаниях не указывают на то, что сделано хорошо. При применении данного подхода в компаниях других стран руководству необходимо также подчеркивать и достигнутые успехи сотрудников [22].

2.14 Метод попарных сравнений

Метод разработал Луис Терстоун (США), 1927г.

Метод широко используется в экспертных оценках при необходимости расставлять приоритеты в процессе какой-либо деятельности или ранжирования различных объектов.

Цель метода:

Получение согласованной информации высокой степени достоверности от группы экспертов для принятия решения.

Суть метода:

Метод попарных сравнений (paired comparison method) - один из методов изучения предпочтений, при котором эксперт (респондент) должен из всех возможных попарных сочетаний объектов, предложенных ему, выбрать самый предпочтительный по заданному основанию (критерию).

План действий:

1 составить список сравниваемых объектов;

2 подготовить бланк в виде таблицы, перечислив в нём все объекты в одном и том же порядке дважды (как заголовки строк и столбцов);

3 заполнить бланк (матрицу попарного сравнения), сравнивая все пары объектов из намеченного списка по заданному основанию, указывая каждый раз на пересечение строки и столбца наиболее предпочтительный объект;

4 подсчитать число предпочтений по каждому объекту;

5 проранжировать объекты в соответствии с итоговым числом их появления в матрице и выдать рекомендации.

Результат:

Построение матрицы попарных сравнений, в которой итоговое число предпочтений по каждой строке позволяет проранжировать все объекты и выдать рекомендации.

Достоинства:

1 простота осуществления процедур, не требующая какого-либо трудоёмкого обучения экспертов;

2 результат попарного сравнения наиболее точно отражает субъективное предпочтение, поскольку на выбор здесь накладываются наименьшие ограничения, и метод не навязывает эксперту априорных условий относительно транзитивности предпочтений.

Недостатки:

1 чрезмерная субъективность оценок;

2 трудоёмкость процедуры с увеличением количества объектов, так как при этом резко возрастает количество пар [24].

2.15 Метод «FMEA-анализ»

Другие названия метода: «Анализ характера и последствий отказов», «Анализ видов и последствий потенциальных дефектов».

Метод применяется при разработке и непрерывном совершенствовании продукции и процессов.

Метод FMEA (Failure Mode and Effects Analysis) - «Анализ характера и последствий отказов» появился в США в середине шестидесятых годов и был использован впервые при разработке проекта космического корабля «Аполлон», а затем в медицине и ядерной технике. В 80-е годы метод получил дальнейшее развитие под названием FMEA и нашел применение также в автомобильной и других отраслях промышленного производства США, а затем в Европе и Японии.

FMEA-анализ один из наиболее эффективных методов аналитической оценки результатов конструкторской деятельности, процессов (в том числе и испытаний) на таких важнейших стадиях жизненного цикла продукции, как ее создание и подготовка к производству.

Прогнозирование дефектов и предупреждение их появления на этапе создания новой техники на основе теории проб и ошибок является важнейшей задачей этого метода.

Цель метода:

Повысить качество и обеспечить устойчивое, эффективное производство конкурентоспособной продукции и процессов за счет предотвращения появления дефектов (отказов) или уменьшения негативных последствий от них.

Суть метода:

FMEA - систематизированная совокупность мероприятий, позволяющих:

1 выявить потенциальные дефекты и варианты отказов, которые могут возникнуть при применении продукции или функционировании процесса;

2 определить основные причины их появления и возможные последствия;

3 выработать действия по устранению этих причин или предотвращению возможных последствий.

План действий:

1 распознавание и оценка потенциальных дефектов и (или) отказов продукции или процесса и их последствий;

2 определение действий по устранению или уменьшению вероятности возникновения потенциальных дефектов и (или) отказов;

3 документирование всех этих мероприятий.

Технология проведения FMEA-анализа включает два основных этапа:

1 построения компонентной, структурной, функциональной, потоковой моделей объекта анализа и диаграммы Исикавы;

2 исследования моделей.

На этапе исследования моделей:

- анализируется процесс;

- проводится обратная мозговая атака;

- составляется список возможных последствий каждого отказа;

- каждое последствие, в соответствии с его серьезностью, оценивается экспертами обычно по 10-балльной шкале (при этом 10 соответствует самым тяжким последствиям);

- вероятность возникновения последствия оценивается по 10-балльной шкале;

- вероятность обнаружения отказа и его последствий также оценивается по 10-балльной шкале;

- для каждого последствия вычисляется коэффициент приоритетности риска;

- выбираются отказы, над которыми предстоит работать;

- принимаются меры для устранения или сокращения отказов с высоким показателем риска;

- рассчитывается новый показатель риска с учетом разработанных мероприятий.

Результаты анализа заносятся в специальную таблицу.

Достоинства метода:

1 прекрасно вписывается в набор средств обеспечения качества продукции и создания конкурентных преимуществ, которыми должно обладать каждое

предприятие;

2 помогает производителям предотвращать появление дефектов, повышать безопасность продукции и удовлетворенность потребителей;

3 достаточно просто осваивается специалистами.

Недостатки метода:

Применение FMEA, в отличие от ФСА, не направлено непосредственно на анализ экономических показателей.

Ожидаемый результат:

Исключение или уменьшение вероятности возникновения потенциальных дефектов и (или) отказов в продукции и процессах ее изготовления на таких важнейших стадиях жизненного цикла продукции, как ее разработка и подготовка к производству [30].

Выводы по разделу два

В данном разделе проведено сопоставление и анализ передовых методов, технологий и решений:

1 причинно-следственная диаграмма Исикавы, представляющая собой графическое упорядочение факторов, влияющих на объект анализа;

2 диаграмма Парето - инструмент, позволяющая выявить и отобразить проблемы, установить основные факторы, с которых нужно начинать действовать, и распределить усилия с целью эффективного разрешения этих проблем;

3 диаграмма связей - инструмент, позволяющий выявлять логические связи между основной идеей, проблемой и различными факторами влияния;

4 древовидная диаграмма - инструмент стимулирования процесса творческого мышления, способствующий систематическому поиску наиболее подходящих и эффективных средств решения проблем;

5 матричная диаграмма - инструмент, позволяющий выявлять важность различных неочевидных (скрытых) связей, т. е. исследовать структуру проблемы (этот инструмент обеспечивает промежуточное планирование, организуя огромное число данных, и помогает установить и графически проиллюстрировать логические связи между различными элементами);

6 матрица приоритетов обеспечивает промежуточное планирование, способствует выявлению силы связи между переменными, которые были статистически определены, и помогает графически проиллюстрировать эти связи;

7 метод «Пять почему» - инструмент, использующий вопросы для изучения причинно-следственных связей, лежащих в основе конкретной проблемы, определения причинных факторов и выявления первопричины;

8 метод проб и ошибок - инструмент, позволяющий решать проблему (задачу) путем бессистемного перебора возможных вариантов, как правило, в привычном для человека, решающего проблему, направлении до тех пор, пока не появится приемлемый;

9 методика «8D», представляющая собой упорядоченный процесс, направленный на разрешение проблем методологическим и аналитическим путем;

10 Гэнти Гэмбуцу - это эффективный способ составить верное представление о проблеме, увидев все своими глазами, в процессе постоянного длительного присутствия непосредственно на месте событий;

11 методика «КЕПНЕРА-ТРЕГО» - это сознательный, пошаговый подход к систематическому решению проблем, принятию рациональных решений и анализу потенциальных рисков и возможностей (помогает максимизировать навыки критического мышления, систематически организовывать и выстраивать по приоритетности информацию, ставить задачи, оценивать альтернативы и анализировать последствия);

12 метод «Бритва Оккама» может помочь как группам, так и отдельным сотрудникам более четко определить проблемы;

13 ХАНСЭЙ - это процесс самоанализа, который позволяет постоянно совершенствовать себя, становиться лучше;

14 Метод попарных сравнений (paired comparison method) - один из методов изучения предпочтений, при котором эксперт (респондент) должен из всех возможных попарных сочетаний объектов, предложенных ему, выбрать самый предпочтительный по заданному основанию (критерию).

15 FMEA-анализ позволяет повысить качество и обеспечить устойчивое, эффективное производство конкурентоспособной продукции и процессов за счет предотвращения появления дефектов (отказов) или уменьшения негативных последствий от них.

Для решения выявленных проблем предприятия, связанных с качеством в производственном процессе, из всех проанализированных методов, на наш взгляд, оптимальным для ОАО «ЧМК» является освоение методики «FMEA-анализа» в связи с:

1 выявлением потенциальных дефектов и вариантов отказов, которые могут возникнуть при применении продукции или функционировании процесса;

2 определением основных причин их появления и возможных последствий;

3 выработкой действий по устранению этих причин или предотвращению возможных последствий.

Таким образом, применение FMEA-анализа для совершенствования производства сортового проката из легированной стали повышенной обрабатываемости в условиях ОАО «ЧМК» является целью выпускного квалификационного проекта.

3. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА СОРТОВОГО ПРОКАТА ИЗ ЛЕГИРОВАННОЙ СТАЛИ ПОВЫШЕННОЙ ОБРАБАТЫВАЕМОСТИ

Метод анализа видов и последствий потенциальных дефектов (FMEA) - это эффективный инструмент повышения качества разрабатываемых технических объектов, направленный на предотвращение дефектов или снижение негативных последствий от них. Эффект достигается благодаря предвидению дефектов и (или) отказов и их анализу, проводимому на этапах проектирования конструкции и производственных процессов. Метод может быть также использован для доработки и улучшения конструкций и процессов, запущенных в производство.

Метод FMEA позволяет проанализировать потенциальные дефекты, их причины и последствия, оценить риски их появления и необнаружения на предприятии и принять меры для устранения или снижения вероятности и ущерба от их появления. Это один из наиболее эффективных методов доработки конструкции технических объектов и процессов их изготовления на таких важнейший стадиях жизненного цикла продукции, как ее разработка и подготовка к производству.

На этапе доработки производственного процесса перед его запуском или при его улучшении методом FMEA решают следующие задачи:

- обнаружение «слабых» мест технологических процессов и принятие мер по их устранению при планировании производственных процессов;

- принятие решений о пригодности предложенных и альтернативных процессов и оборудования при разработке технологических процессов;

- доработка технологического процесса до наиболее приемлемого с различных точек зрения, а именно: надежности, безопасности для персонала, обнаружения потенциально дефектных технологических операций и т. д.;

- подготовка серийного производства.

В настоящем проекте, в условиях Челябинского металлургического комбината, в цехе ЭСПЦ №2, запланированы основные этапы проведения FMEA-анализа.

3.1 Основные этапы проведения FMEA-анализа

Этап 1 планирования FMEA-анализа в соответствии с требованиями п. 5.3 ГОСТ 27.310 проводят по плану “Анализа видов, последствий и критичности отказов” (АВПКО), включаемому в программу обеспечения надёжности (ПОН).

План проведения АВПКО устанавливает:

- стадии жизненного цикла объекта и соответствующие им этапы видов работ, на которых проводят анализ;

- виды и методы анализа на каждом этапе со ссылками на соответствующие нормативные документы и методики; при отсутствии необходимых документов план предусматривает разработку соответствующих методик “АВПКО” рассматриваемого объекта;

- уровни разукрупнения объекта, начиная с которого (до которого) проводят анализ на каждом этапе;

- сроки проведения анализа на каждом этапе, распределение ответственности за его проведение и реализацию результатов, сроки, формы и правила отчетности по результатам анализа;

- порядок контроля за проведением и реализацией результатов анализа со стороны руководства организации-разработчика и заказчика (потребителя).

План “АВПКО” обеспечивает взаимную увязку и согласование программы “ПОН” объекта по срокам представления, составу и содержанию необходимых исходных данных и результатов с программами обеспечения других составляющих его качества (программой обеспечения безопасности, программой эргономического обеспечения и др.);

FMEA-анализ начинается с возможно более ранних этапов разработки объекта и систематически повторяется на последующих этапах по мере отработки конструкции и технологии изготовления объекта, накопления исходных данных для анализа; при выполнении плана “АВПКО” на последующих этапах разработки предусматривается проверка полноты реализации и эффективности мероприятий по доработкам, рекомендованных на предыдущих этапах.

На всех этапах анализ начинается с выполнения плана “Анализа видов и последствий отказов” (АВПО) объекта, по результатам которого принимаются решения о необходимости углубленного количественного анализа и оценки критичности отдельных видов отказов.

Уровень разукрупнения объекта, начиная с которого (до которого) проводится план “АВПКО” или “АВПО”, устанавливают, исходя из: требуемых результатов анализа; степени отработанности конструкторской, технологической и эксплуатационной документации; наличия необходимых исходных данных; степени новизны конструкции объекта и его составных частей, технологий их изготовления, условий эксплуатации.

Для обеспечения полноты и объективности анализа возможные виды отказов составных частей и объекта в целом при планах “АВПКО” или “АВПО” целесообразно первоначально устанавливать на основе существующих для объекта данного вида классификаторов отказов и неисправностей, дополняя их при необходимости видами отказов, специфичными для рассматриваемого объекта.

Этап 2 проведения FMEA-анализа - Формирование составов межфункциональных FMEA-команд

Формирование составов межфункциональных FMEA-команд осуществляются в соответствии со следующими требованиями.

1) Межфункциональная FMEA-команда - это временный коллектив из разных специалистов, созданный специально для цели анализа и доработки процесса изготовления данного технического объекта (при необходимости в состав FMEA-команды приглашаются опытные специалисты из других организаций).

2) В своей работе FMEA-команды применяют различные методы статистического анализа, и прежде всего метод мозгового штурма; рекомендуемое время работы - от 3 до 6 часов в день (для эффективной работы все члены FMEA-команды должны иметь практический опыт и высокий профессиональный уровень; этот опыт предполагает для каждого члена команды значительную работу в прошлом с аналогичными техническими объектами).

3) Состав FMEA-команды - от 4 до 8 человек; полный состав участников FMEA-команды для работы с анализируемым техническим объектом должен быть неизменным, однако в отдельные дни в работе FMEA-команды может принимать участие неполный ее состав, что определяется целесообразностью присутствия тех или иных специалистов при рассмотрении текущего вопроса.

4) Члены FMEA-команды в совокупности должны обладать практическим опытом в следующих областях деятельности:

- конструирование аналогичных технических объектов;

- процессы производства компонентов и сборки;

- технология контроля в ходе изготовления;

- анализ работы соответствующих технологических процессов, возможные альтернативные технологические процессы;

- анализ частоты дефектов и контроля работы соответствующего оборудования и персонала.

5) В случае, нецелесообразности разделения этапов проектирования конструкции и процессов производства анализируемого технического объекта, формируется общая FMEA-команда; члены этой команды в совокупности должны иметь практический опыт во всех областях деятельности.

6) В FMEA-команде определяется ведущий - любой из членов команды, признаваемый остальными как лидер в рассматриваемых вопросах. Профессионально ответственным в FMEA-команде является главный инженер.

Этап 3 проведения FMEA-анализа - Ознакомление членов команды с предложенными проектами технологического процесса

Ознакомление членов команды с предложенными проектами технологического процесса осуществляется ведущим FMEA-команды.

Основные этапы процесса проведения FMEA-анализа командой, представлены диаграммой последовательности (см. рисунок 1).

Этап 4 проведения FMEA-анализа - Определение видов потенциальных дефектов, их последствий и причин

Для конкретного производственного процесса с его конкретной функцией определяются, пользуясь имеющейся информацией и предшествующим опытом, все возможные виды дефектов; описание каждого вида дефекта заносится в протокол анализа видов, причин и последствий потенциальных дефектов, составленный в виде таблицы; форма протокола предварительно выбирается и утверждается. Рекомендуемая форма протокола приведена в приложении А методики.

Для всех описанных видов потенциальных дефектов определяются их последствия на основе опыта и знаний FMEA-команды.

Для каждого последствия дефекта экспертно определяется балл значимости “S” при помощи таблицы баллов значимости; балл значимости изменяется от 1 (для наименее значимых по ущербу дефектов) до 10 (для наиболее значимых по ущербу дефектов). Установленные в настоящем проекте значения баллов значимости приведены в таблице 5.

При работе FMEA-команды и выставлении приоритетного числа риска (ПЧР) используется один максимальный балл значимости “S” из всех последствий данного дефекта.

Для каждого дефекта определяются потенциальные причины; для одного дефекта может быть выявлено несколько потенциальных причин, все они должны быть в полном объёме описаны и рассмотрены отдельно.

Для каждой потенциальной причины дефекта экспертно определяется балл возникновения “О”; рассматривается предполагаемый процесс изготовления и экспертно оценивается частота данной причины, приводящей к рассматриваемому дефекту; балл возникновения изменяется от 1 (для самых редко возникающих дефектов) до 10 (для дефектов, возникающих почти всегда).

Установленные в настоящем проекте значения балла возникновения приведены в таблице 6.

Таблица 5- Рекомендуемая шкала баллов значимости “S” для FMEA-анализа последствий дефектов производственного процесса

Последствие	Критерий значимости последствия	Балл S
Опасное без предупреждения	Может подвергнуть опасности персонал у станка или на сборке. Очень высокий ранг значимости, когда вид потенциального дефекта ухудшает безопасность работы транспортного средства и (или) вызывает несоответствие обязательным требованиям безопасности и экологии без предупреждения	10
Опасное с предупреждением	Может подвергнуть опасности персонал у станка или на сборке. Весьма высокий ранг значимости, когда вид потенциального дефекта ухудшает безопасность работы транспортного средства и (или) вызывает несоответствие обязательным требованиям безопасности и экологии с предупреждением	9
Очень важное	Большое нарушение производственной линии. Может браковаться до 100% продукции. Транспортное средство/узел неработоспособны с потерей главной функции. Потребитель очень недоволен	8
Важное	Небольшое нарушение производственной линии. Может потребоваться сортировка продукции, когда часть ее бракуется. Транспортное средство работоспособно, но с пониженной эффективностью. Потребитель неудовлетворен	7
Умеренное	Небольшое нарушение производственной линии. Часть продукции необходимо забраковать (без сортировки). Транспортное средство/узел работоспособны, но некоторые системы комфорта и удобства не работают. Потребитель испытывает дискомфорт	6
Слабое	Небольшое нарушение производственной линии. Может потребоваться переделка до 100% продукции. Транспортное средство/узел работоспособны, но некоторые системы комфорта и удобства работают с пониженной эффективностью. Потребитель испытывает некоторое неудовлетворение	5
Очень слабое	Небольшое нарушение производственной линии. Может потребоваться сортировка и частичная переделка продукции. Отделка и шумность изделия не соответствуют ожиданиям потребителя. Этот дефект замечает большинство потребителей	4
Незначительное	Небольшое нарушение производственной линии. Может потребоваться переделка продукции на специальном участке. Отделка и шумность изделия не соответствуют ожиданиям потребителя. Дефект замечает средний потребитель	3
Очень незначительное	Небольшое нарушение производственной линии. Может потребоваться доработка части продукции на основной технологической линии. Отделка и шумность не соответствуют ожиданиям потребителя. Дефект замечает разборчивый потребитель	2
Отсутствует	Нет последствия	1



Таблица 6 - Рекомендуемая шкала балла возникновения дефекта “О” для проведения FMEA-анализа процесса

Вероятность дефекта	Возможные частоты дефектов	Индекс Сpk	Балл “О”
Очень высокая: дефект почти неизбежен	Более 1 из 2 » 1 из 3	Менее 0,33 » 0,33	10 9
Высокая: ассоциируется с аналогичными процессами, которые часто отказывают	Более 1 из 8 » 1 из 20	Менее 0,51 » 0,67	8 7
Умеренная: в общем ассоциируется с предыдущими процессами, у которых наблюдались случайные дефекты, но не в большой пропорции	Более 1 из 80 » 1 из 400 » 1 из 2000	Менее 0,83 » 1,00 » 1,17	6 5 4
Низкая: отдельные дефекты, связанные с подобными процессами	Более 1 из 15000	Менее 1,33	3
Очень низкая: отдельные дефекты, связанные с почти идентичными процессами	Более 1 из 150000	Менее 1,50	2
Малая: дефект маловероятен. Дефекты никогда не связаны с такими же идентичными процессами	Менее 1 из 1500000	Более 1,67	1

Для установленного дефекта и каждой отдельной причины определяются балл обнаружения “D”, относящийся к конкретному дефекту или его причине в ходе предполагаемого процесса изготовления; балл обнаружения изменяется от 10 для практически не обнаруживаемых дефектов (причин) до 1 - для практически достоверно обнаруживаемых дефектов (причин).

После получения экспертных оценок “S”, “O”, “D” вычисляют приоритетное число риска (ПЧР) по формуле (1):

ПЧР = S x O x D (1)

Для дефектов, имеющих несколько причин, определяется несколько ПЧР. Каждое ПЧР может иметь значения от 1 до 1000;

Установленные в настоящем проекте значения балла обнаружения приведены в таблице 7.

Таблица 7 - Рекомендуемая шкала балла обнаружения “D” для проведения FMEA-анализа процесса

Обнаружение	Критерии: вероятность обнаружения дефекта при контроле процесса до следующего или последующего процесса или до того, как часть или компонент покинет место изготовления или сборки	Балл D
Почти невозможно	Нет известного контроля для обнаружения вида дефекта в производственном процессе	10
Очень плохое	Очень низкая вероятность обнаружения вида дефекта действующими методами контроля	9
Плохое	Низкая вероятность обнаружения вида дефекта действующими методами контроля	8
Очень слабое	Очень низкая вероятность обнаружения вида дефекта действующими методами контроля	7
Слабое	Низкая вероятность обнаружения вида дефекта действующими методами контроля	6
Умеренное	Умеренная вероятность обнаружения вида дефекта действующими методами контроля	5
Умеренно хорошее	Умеренно высокая вероятность обнаружения вида дефекта действующими методами контроля	4
Хорошее	Высокая вероятность обнаружения вида дефекта действующими методами контроля	3
Очень хорошее	Очень высокая вероятность обнаружения вида дефекта действующими методами контроля	2
Почти наверняка	Действующий контроль почти наверняка обнаружит вид дефекта. Для подобных процессов известны надежные методы контроля	1

Для приоритетного числа риска устанавливается критическая граница (ПЧР_гр) в пределах от 100 до 125; по усмотрению службы маркетинга и других служб предприятия для некоторых возможных дефектов значение ПЧР_гр может быть установлено менее 100. Снижение ПЧР_гр соответствует созданию более высококачественных и надежных объектов и процессов.

Составляется перечень дефектов/причин, для которых значение ПЧР превышает ПЧР_гр. Далее для них ведётся доработка производственного процесса. Для каждого дефекта/причины с ПЧР > ПЧР_гр командой предпринимаются меры к снижению этого расчетного показателя посредством доработки производственного процесса.

После того, как действия по доработке определены, оцениваются и записываются значения баллов значимости “S”, возникновения “О” и обнаружения “D” для нового предложенного варианта производственного процесса. Для нового предложенного варианта процесса анализируется, подсчитывается и записывается значение нового ПЧР по схеме в соответствии с рисунком 1; все новые значения ПЧР рассматриваются и если необходимо дальнейшее их снижение, то повторяются предыдущие действия.

Ответственный за разработку производственного процесса инженер подтверждает, что все предложения членов команды по доработке были рассмотрены.

В конце работы FMEA-команды составляется и подписывается протокол, в котором отражаются основные результаты работы команды, включающие:

- состав FMEA-команды;

- описание технического объекта и его функций;

- перечень дефектов и (или) причин первоначально предложенного варианта производственного процесса;

- экспертные баллы “S”, “o”, “d” и ПЧР для каждого дефекта и причины первоначально предложенного варианта технологического процесса;

- предложенные в ходе работы FMEA-команды корректирующие действия по доработке первоначально предложенного варианта производственного процесса;

- экспертные баллы “S”, “o”, “d” и ПЧР для каждого дефекта и причины доработанного варианта производственного процесса.

При необходимости к протоколу работы FMEA-команды прилагаются соответствующие чертежи, таблицы, результаты расчета и т. д.

Этап 5 проведения FMEA-анализа - Определение критериев для оценки комплексного риска дефекта

В соответствии с методикой, каждый дефект и причину дефекта оценивают экспертно по трем критериям:

- значимость;

- вероятность возникновения;

- вероятность обнаружения.

При выставлении членами FMEA-команды балла значимости дефекта “S” за основу берутся данные из таблицы 5. Разрабатываются несколько таблиц для различных видов конструкций и производственных процессов. При составлении таких таблиц имеется в виду, что по мере снижения значимости дефектов при описании последствий следует переходить от терминов безопасности и экологии к терминам утраты основных функций объекта, далее к терминам потерь (на устранение дефекта и др.), далее к терминам неудовольствия/неудобства потребителя, включая в число потребителей и персонал, участвующий в процессе изготовления, а также персонал, обслуживающий технический объект в эксплуатации.

При экспертном выставлении балла возникновения “О” за основу берутся данные из таблица 6. Если причиной появления дефекта является нарушение установленного допуска на данный показатель качества и если имеется статистический анализ для аналогичного процесса, то для выставления балла “О” применяется индекс C_pk, приведенный в таблице 6:

, (2)

где U, L - верхнее и нижнее предельные значения поля допуска показателя качества Х;

- выборочное среднее или оценка положения центра настройки технологического процесса;

- оценка стандартного отклонения процесса.

При выставлении баллов возникновения “О” члены FMEA-команды рассматриваются следующие вопросы:

1 каков опыт эксплуатации и обслуживания подобного производственного процесса?

2 заимствован ли (подобен ли) производственный процесс из применяемых ранее?

3 насколько значительны изменения производственного процесса по сравнению с предыдущими?

4 отличаются ли компоненты радикально от предыдущих?

При выставлении балла обнаружения “D” за основу берутся данные из таблица 7. При проведении FMEA-анализа и использовании данных из таблицы 3, учитывают дефекты производственного процесса и возможность их обнаружения предполагаемыми методами и средствами контроля; в основе выставления оценок обнаружения “D” лежит предыдущий опыт членов FMEA-команды по возможностям обнаружения аналогичных причин дефектов при соответствующих методах обнаружения, заложенных в производственный процесс. В приведенных таблицах 5-7 используются дискретные бальные оценки “S”, “o”, “d”.

3.2 Разработка процесса «Совершенствование процесса производства сортового проката из легированной стали повышенной обрабатываемости»

В зависимости от назначения, структуры, работающего персонала, масштаба предприятия применяются различные способы описания процессов, такие как паспорт процесса, диаграмма последовательности, сетевой график, карта процесса, диаграмма потока, IDEF-моделирование бизнес процессов и др. Рассмотрим частные методологии IDEF-моделирования:

* IDEF0 - используется для создания функциональной модели, отображающей структуру и функции системы, а также потоки информации и материальных объектов, преобразуемые этими функциями;

...