Význam plánování kvality - Teoretická východiska řešené problematiky

1. Teoretická východiska řešené problematiky

1.5 Význam plánování kvality

Vzhledem k současnému vývoji managementu kvality, můžeme říct, že význam plánování kvality neustále roste a jeho aktivity významně rozhodují o konkurenceschopnosti organizací. Rostoucí význam plánování kvality je spjat se dvěma hlavními trendy v oblasti managementu kvality. Jeden z nich můžeme charakterizovat jako posun od strategie detekce ke strategii prevence. Strategie detekce je zaměřena hlavně na uplatnění a optimalizaci metod následné kontroly, které by měly zajistit, aby se k zákazníkovi nedostaly neshodné produkty.

Tento cíl je velice důležitý, ale aby se k zákazníkovi nedostaly neshodné produkty, je mnohem výhodnější zajistit a zabezpečit takové podmínky, aby neshodné produkty vůbec nevznikaly.

Tím se zaobírá strategie prevence, při níž větší část problémů s kvalitou řeší mnohem dříve, než daný problém má možnost nastat, což má a bude mít i velký ekonomický efekt.

Druhá možnost nebo trend souvisí s částečně s prvním a můžeme ho charakterizovat jako posun od zabezpečování kvality „on-line“ k zabezpečování kvality „off-line“, tudíž jako posun starosti o kvalitu z etapy nebo fáze výroby do etapy návrhu a vývoje produktu a procesu [9].

Jedním z nejdůležitějších argumentů v rámci plánování kvalitu produktů a procesů je ekonomické hledisko. Celkově platí, že pokud již v ranné fázi životního cyklu produktu se podaří neshody, které vznikly nebo mohou vzniknout odhalit, tím nižší výdaje budou zapotřebí vynaložit na odstranění neshod. Mnoho studii a praktických zkušeností ukazují, že výdaje, které jsou spojené s odstranění neshod již v dané fázi návrhu mohou být až desetkrát nižší než výdaje, které jsou spojené s odstraněním neshod již během výroby, více jak stokrát nižší než výdaje na odstranění neshody zjištěné po výrobě celé dávky a výrobky jsou již přichystané k expedici a tisíckrát nižší než výdaje, které budou zapotřebí pokud se takový neshodný výrobek dostane ke koncovému zákazníkovi.

Intenzita odstraňování vzniklých neshod je doposud v předvýrobních etapách stálé malá a výrazně narůstá až ve fází výroby a užití výrobku. Tento rozdíl a časový průběh můžeme vidět na obrázku 1 [12].

8 1.6 Metody plánování kvality

Aktivity plánování kvality nelze účinně a efektivně realizovat bez použití vhodných nástrojů a metod. V oblasti plánování kvality existuje celá řada určitých metod. V požadavcích na dodavatele automobilového průmyslu je aplikace vybraných metod přímo vyžadováno.

Při plánování kvality se aplikují například tyto metody:

• Metoda QFD

• Přezkoumání návrhu

• Metoda FMEA návrhu výrobku

• Metoda FMEA procesu

• Analýza stromu poruchových stavů

• Hodnocení způsobilosti procesů, výrobních zařízení, systému měření

• Afinitní diagramy

• Diagramy vzájemných vztahů

• Stromový diagram

• Maticový diagram

• Síťový graf [5]

Obrázek 2 Časový rozdíl mezi vznikem a odstranění neshod [12]

9 1.7 FMEA

FMEA (Failure Mode and Efect Analysis) je systematickou metodou identifikace a prevence problémů buď s výrobkem nebo s procesem, ještě předtím, než se vyskytnou. FMEA se zaměřuje na prevenci vad neboli předcházení vzniku nežádoucích jevů, zvyšování bezpečnosti a také zvyšování spokojenosti zákazníka. V nejideálnějším případě je FMEA aplikována již ve fázi vývoje výrobku nebo procesu, přičemž aplikace FMEA na stávající produkt a proces může také přinést značné výhody [7].

Počátky aplikace metody FMEA začaly v leteckém průmyslu, přesněji řečeno v kosmickém výzkumu v polovině 60. let 20. století. Tehdy byla FMEA zaměřena převážně na otázky týkající se bezpečnosti. Díky tomu se také FMEA stala klíčovým nástrojem pro zlepšení bezpečnosti.

V automobilovém průmyslu byla poprvé metoda FMEA využitá pro projekt Ford Pinto.

Na počátku 80. let 20. století byla metoda FMEA zpracována do jednotné příručky a také zaznamenána do normy QS-9000. Norma QS-9000 je standardem pro americký automobilový průmysl, kdežto svazek VDA je standardem pro německý automobilový průmysl. Jedná se o normy nebo pravidla, které se zakládají na ISO 9001 s přídavnými specifickými požadavky pro automobilový průmysl. V řízení kvality je FMEA metodou, která se používá ve fází návrhu a vývoje produktu či procesu. Na rozdíl od mnoha nástrojů, které se používají ve fázi plánovaní kvality, metoda FMEA nevyžaduje složité a komplikované výpočty, přičemž stále může přinést organizaci nebo podniku veliké úspory. Avšak tato metoda vyžaduje větší množství času a lidských zdrojů, díky tomu, že je zapotřebí složit tým odborníků, který se bude aktivně zapojovat a podílet na řešení dané problematiky. Aby byla FMEA efektivní a následně aplikovatelná, nelze ji provádět jedinou osobou [8].

Mezi hlavní přínosy metody FMEA patří:

• systémový přístup k prevenci nízké kvality,

• hodnocení rizik možných vad a určit priority opatření vedoucí ke zlepšení,

• možnost optimalizace návrhu, jež se projeví ve snížení počtu změn ve fázi realizace,

• vytvářet cenné informační systémy databází o produktu nebo procesu,

• minimální náklady spojené s její aplikaci v porovnání s náklady, které by mohly vzniknout již po vyhotovení výrobku nebo realizaci procesu,

• metoda FMEA poskytuje důležité podklady pro zpracování lepších plánu kvality

• poskytuje informace pro tvorbu kontrolního systému

• zkrácení doby návrhu a vývoje produktu nebo procesů [9].

I když je FMEA velice rozsáhlým a používaným nástrojem skoro ve všech výrobních i nevýrobních odvětvích, tak má určitá omezení. Metoda FMEA je do určité míry kritizována za přílišné zjednodušení, protože se jedná o hodnotící metodu zaleženou na omezeném neboli na stanoveném počtu kritérii. Hodnocení rizikového čísla bylo do určité míry zpochybněno několika autory, a to z důvodu, že:

• Pří použití převodní tabulky, je obtížné přiřadit přesné vyhodnocení nehmotných veličin, jako jsou význam, pravděpodobnost výskytu a odhalitelnosti.

• Veliká míra subjektivity se vyskytuje v hodnocení.

• Metoda FMEA nebere v potaz míru poškození, kterou možná vada může na výrobku způsobit.

• Rizikové číslo RPN nebere v potaz výrobní náklady, kvality nebo jiné ekonomické aspekty.

• Výpočet rizikového čísla je diskutabilní, jelikož je náročné rozlišit důležitost jednotlivých kritérií.

• Vzájemné působení mezi příčinami vad nebo jednotlivých prvku nejsou brány v úvahu [15].

1.7.1 Tým FMEA

Vzhledem k tomu, že jedna osoba je odpovědná za koordinaci a provedení metody FMEA, tak i přesto jsou všechny projekty FMEA založeny na týmu a týmové spolupráci.

Hlavním cílem týmu FMEA je přinést různé pohledy, názory a zkušenosti s daným projektem.

Každá FMEA je jedinečná při řešení různých aspektů procesu nebo produktu. Tým FMEA se vytváří v případě potřeby při řešení specifického úkolu a rozpustí se po dokončení aplikace metody FMEA. Tudíž není možné vytvořit tým trvale, jelikož složení týmu je určeno konkrétním úkolem, řešeného problému nebo cíle. Pokud je zapotřebí provést více než jednu aplikace této metody na jeden proces nebo produkt, je dobré, aby v týmu byli zahrnutí i ti, kteří

se podílejí pouze na jednom nebo dvou projektech s cílem zajistit jiný pohled na možné problémy a jejich řešení.

Ideální velikost týmu FMEA je obvykle čtyři až šest členů s tím, že minimální počet členů je dán velikosti projektu, řešeného problému a také členů, kterých se projekt týká. Každá oblast, jak už výroba, konstrukce, údržba, technické služby apod. by měly být jednotlivě zastoupeny v týmu. Další člen týmu může být interní nebo externí zákazník procesu, který může přidat unikátní názor a pohled na řešený problém.

1.7.1.1 Členství v týmu FMEA

Je velice užitečné, aby členové, kteří jsou v týmu FMEA měli různou úroveň znalostí s produktem nebo výrobním procesem. Ti, kteří jsou součástí určitého výrobku nebo výrobního procesu mají cenné informace a poznatky, ale mohou lehce přehlédnout některé zřejmé možné problémy. Naopak ti, kteří nejsou úplnou součástí určitého výrobku nebo procesu neboli jsou méně obeznámeni s výrobkem a procesem, můžou přinést nestranné, objektivní poznatky do aplikace metody FMEA.

1.7.1.2 Vedoucí týmu FMEA

Vedoucí FMEA týmu by měl být jmenován nebo zvolen vedením hned potom, jakmile je tým FMEA kompletní. Hlavním úkolem vedoucího týmu FMEA je odpovědnost a koordinace procesu FMEA včetně provádění setkání a porad s ostatními členy týmu, zajištění potřebných zdrojů pro členy týmu.

Vedoucí týmu FMEA by neměl dominovat týmu a také často nemá poslední slovo o různých nápadech, opatření a dalších rozhodnutích týmu. Ve většině případu by měla být role vedoucí týmu jako moderátora než toho, kdo dělá konečné závěry a rozhodnutí. Vedoucí také nenese odpovědnost za rozhodnutí celého týmu [7].

1.7.2 Přístupy k metodě FMEA

Během poslední let proběhly aktualizace několika důležitých dokumentů, které se věnují metodě FMEA. Jako jedním z přístupu k metodě FMEA můžeme využít nejnovější vydání svazku normy VDA 4, normu ČSN EN 60 812 a také metodiku QS-9000 zpracovanou v rámci

toho standardu, resp. AIAG. V těchto dokumentech se nemění základní princip, aplikace a využití metody FMEA, ale přesto přinášejí nové poznatky, přístupy a další souvislosti v rámci aplikace této metody [4].

1.7.2.1 Metoda FMEA dle VDA 4

Metoda FMEA se v Německu vyskytla poprvé v roce 1980 prostřednictvím normy DIN 25 448 a byla určená jako metoda analýzy vad a jejích následků podnázvem FMEA. Následně byla tato metoda rozvinuta pro automobilový průmysl ve svazku VDA. Jako první popis této metody ve svazku VDA 4 byl vydán roku 1986 pod názvem zajištění kvality před sériovou výrobou.

Tato metoda byla dále rozvinuta jako systémová FMEA produktu (výrobku) a systémová FMEA procesu pro automobilový průmysl. Na konci 90. let 20. století byl vydán svazek VDA 4, druhý díl, s názvem Zabezpečování kvality před sériovou výrobou s podnázvem systémová FMEA, ve kterém jsou uvedeny poznatky výrobců automobilů a jejich dodavatelů ohledně provádění FMEA. Tímto dokumentem byl uveden všemi uznávaný jednotný postup FMEA.

Metodika FMEA dle VDA 4 uvádí dva přístupy. Posuzování stavu podle funkcí a podle průběhu procesu. Metodu lze využít také pro systémy a procesy, které nemají žádný technický charakter. V rámci FMEA produktu a procesů můžeme posuzovat funkci softwaru, výrobní postupy, montážní postupy, logistiku, přepravu a jiné. Co se týče FMEA produktu, která hodnotí potřebné funkce produktů a systému, tak FMEA procesu vyhodnocuje postupy, které jsou potřebné k výrobě daného produktu. VDA 4 obsahuje pouze orientační návod pro použití dané metody v podniku a podnik si ho může přizpůsobit vlastním podmínkám.

Postupuje se podle procesního neboli fázového modelu DAMUK (obrázek 2), který zahrnuje tyto dílčí procesy:

• Definice

• Analýza

• Rozhodnutí o opatření

• Realizace

• Komunikace [10]

Pro každý výše uvedený proces jsou v metodice podrobněji rozpracovány informace o cílech, časovém rámci, zadání, rozsahu prováděných a plánovaných činností pro jednotlivé zainteresované strany a pracovníky, doporučené pracovní prostředky a metody, ukazatele pro měření výkonnosti, určité dílčí kroky, způsob komunikace průběžných a konečných výsledků.

Co se týče prvního procesu „Definice“, kde by měly být objasněny a stanoveny cíle a rozsah plánované metody FMEA, určení odpovědné osoby, sestavení týmu, stanovení akčního plánu neboli harmonogramu, tak i zajištění potřebných zdrojů s přípravou podkladů pro další analýzy.

Proces „Analýza“ je nejnáročnější fáze a je tvořen těmito pěti kroky:

1. Analýza struktury systému 2. Analýza funkcí systému

3. Analýza vadných funkcí daného systému 4. Analýza účinnosti nápravných opatření 5. Optimalizace systému

Obrázek 3 Procesní model DAMUK [10]

Zkoumaný produkt nebo proces je při aplikaci metody FMEA považován za určitý systém, který se skládá z prvků, s tím, že každý prvek plní v systému specifické funkce. Jako možné vady určitých prvků systému jsou pak brány situace, kde tyto funkce nejsou plněny nebo jsou plněny, avšak nedostatečně. Během analýzy vadných funkcí jsou také identifikovány jejich možné následky a příčiny, které danou vadu způsobují. Také jsou analyzovány již používaná preventivní opatření, pomocí kterých můžeme předběžné odhalit vadné funkce a jejich příčiny.

V poslední řadě probíhá optimalizace neboli návrh vhodných opatření, které povedou ke snížení zjištěných rizik, které jsme na základě hodnocení významu, výskytu a odhalitelnosti zjistili.

Ve třetím kroku „Rozhodnutí o opatření“ by se měla opatření, které navrhnul řešitelský tým, podrobit bližší analýze a doplnit další potřebné podklady k jejich realizaci. Zjišťuje se, zdali jsou opatření proveditelná, jejich náklady na realizaci, průběh a doba realizace.

Během procesu „Realizace“ se zkoumá průběh realizace schválených opatření, kde se po jejich aplikaci provádí opakované hodnocení míry rizik vad, které se můžou objevit.

V případě, že opatření, která byla realizována nevedla k dostatečnému zmírnění rizik, je zapotřebí navrhnout a realizovat taková opatření, která budou účinnější.

V posledním dílčím procesu, který nese název „Komunikace“ by se měly výsledky dosažené pomocí metody FMEA prezentovat všem příslušným pracovníkům a vedení organizace, tak aby se získané informace staly užitečnými pro celou organizaci.

Tímto tato metodika dbá na to, že bez komunikace získaných informací a poznatků z aplikace metody FMEA v organizaci nelze tuto metodu optimálně využít, jelikož znalostí, které nejsou dostupné, se považují za neexistující.

V neposlední řadě, co se týče rozhodování a realizaci opatření, tato metodika upozorňuje na nižší vypovídací schopnost rizikového čísla. Metodika navrhuje využití mezních hodnot jednotlivých kritérii nebo matice rizik, které zohledňuje význam a výskyt vady, jako alternativu pro rozhodování o realizaci opatření [4].

1.7.2.2 Metoda FMEA dle ČSN EN 60 812

Norma ČSN EN 60 812:2007 Techniky analýzy bezporuchovosti systému – Postup analýzy způsobů a důsledků poruch (FMEA) nahradila normu ČSN IEC 812 z roku 1992.

Tato norma poskytuje základní informace o rozlišení dvou metod a to FMEA (Failure Mode and Effect Analysis) a FMECA (Failure Mode and Effect Critical Analysis), která se označuje jako analýza, při níž se vyhodnocuje míra rizika možných vad. Ačkoliv norma uvádí řadu zásad a pravidel pro provádění analýzy FMEA, ale neposkytuje srozumitelný a jasný návod aplikace dané metodiky.

Aplikace metody FMEA je v této normě rozčleněna do čtyř etap:

1. Stanovení hlavních pravidel provádění analýzy a harmonogramu neboli akčního plánu 2. Provedení samotné analýzy FMEA

3. Zpracování výsledné zprávy z analýzy FMEA 4. Provedení aktualizace analýzy

K posouzení míry rizika možných vad norma uvádí využití dvou různých přístupů:

• Pomocí matice kritičnosti

• Pomocí rizikového číslo

Matice kritičnosti vychází z původní staré normy a můžeme ji chápat jako hodnocení míry rizika na základně významu a výskytu vad. Matici kritičnosti podle normy ČSN EN 60 812, která využívá čtyři způsoby hodnocení významu vady a pět možných způsobu pravděpodobností výskytu vady můžeme vidět na obrázku 2 [11].

Obrázek 4 Matice kritičnosti podle ČSN EN 60 812 [4]

U druhé varianty přístupu, kde se hodnotí pomocí rizikového čísla, tak norma prezentuje přistup a hodnotící tabulky, které se používají v automobilovém průmyslu, a to konkrétně v metodice QS 9000. Avšak norma také uvádí nedostatky u vyhodnocování rizikového čísla jako je například:

• Hodnoty u rizikového čísla nevyužívají celou stupnici, kterou mají k dispozici, a to je od 1 do 1000. Využívají pouze 120 čísel.

• Možné kombinace hodnocení kritérii mohou vést k výpočtu stejného rizikového čísla.

Z těchto vybraných důvodu, norma doporučuje, aby se při vyhodnocování spolu s hodnotou rizikového čísla posuzovaly také hodnoty dalších dílčích kritérií, a to zejména významu vady [11].

1.7.2.3 Metoda FMEA dle QS-9000

Norma QS-9000 byla specifická tím, že se jedná o americký standard pro automobilový průmysl. Byla vypracována skupinou výrobců automobilů Ford, Chrysler a General Motors tzv.

„velká trojka“. Norma byla vydána organizací AIAG (Automotive Industry Action Group).

Tato organizace odpovídá za vypracování, distribuci, aktualizaci norem a certifikační školení.

QS-9000 obsahuje jednak plné znění normy ISO 9001 plus další požadavky, které se týkají oblasti zavádění nových výrobků, procesu schvalování výrobků zákazníkem, aplikace vybraných metod, provádění způsobilosti procesů a také neustále zlepšování. Požadavkům ve standardu QS-900 musí vyhovět v určité úrovní nebo stupni každý dodavatel automobilového průmyslu.

V příručce FMEA podle standardu QS-9000 jsou podrobněji vysvětleny obecné informace o provádění metody FMEA návrhu produktu a FMEA procesu. Také je zde uveden podrobný návod k aplikaci těchto dvou metod.

Co se týče posledního vydání z roku 2008 došlo k mírným úpravám hodnotících tabulek, kde došlo ke změnám u hodnocení očekávaného výskytu vad, a také hodnocení odhalitelnosti vady. Největší změnou, kterou přináší nové vydání je přístup rozhodování o prioritách opatření ke zmírnění rizik. Zde se nedoporučuje rozhodovat pouze na základě porovnáni hodnot rizikových čísel s kritickou hodnotou. Je zapotřebí provést komplexní vyhodnocení všech ostatní kritérií jako je význam, výskyt a odhalitelnost vady. Pokud se tak

neučiní, může docházet ke ztrátě informace o konkrétních zjištěných hodnotách jednotlivých kritérií [4].

1.7.3 Základní aplikace metody FMEA

Metoda FMEA se aplikuje převážně ve dvou základních aplikacích:

• FMEA návrhu produktu (DFMEA – Desing FMEA) – zde se analyzují rizika možných vad u navrhovaného produktu, případně už realizovaného produktu.

• FMEA procesu (PFMEA – Process FMEA) – zde se analyzují rizika možných vad v průběhu navrhovaného procesu, případně už realizovaného procesu [9].

1.7.4 FMEA procesu

Metoda FMEA procesu se převážně provádí při návrhu a vývoje postupu výroby nových tak i inovovaných produktů nebo také při změnách technologického postupu [13].

Obvykle následuje po metodě FMEA návrhu výrobku, a využívá výsledky z její aplikace. Postup je velice obdobný jako u FMEA návrhu výrobku, s tím že, příčiny možných vad se nehledají v navrhovaném řešení výrobku, nýbrž v navrhovaném technologickém postupu. Metoda FMEA procesu se nemusí využívat pouze pro přezkoumání a validaci návrhu technologického procesu, ale je velmi vhodná také pro analýzu a přezkoumání již užívaného výrobního procesu, neboť umožňuje odhalit jeho slabá místa a díky nim zlepšit výrobní proces.

Metodu FMEA lze využít a rozšířit také v nevýrobních procesech [5].

1.7.5 Základní kroky tvorby FMEA procesu

Analýza FMEA procesu probíhá ve třech základních krocích:

1. Analýza a hodnocení současného stavu 2. Návrh opatření

3. Hodnocení stavu po realizace opatření

18 Ad 1. Analýza a hodnocení současného stavu

1. Příprava formuláře FMEA

Pokud chceme provádět aplikaci metody FMEA procesu nebo návrhu produktu, je zapotřebí mít připravený pracovní list (formulář) FMEA viz obrázek 3, do kterého by měly být zaznamenány všechny důležité informace. Některé organizace mají vlastní formát pracovního listu FMEA nebo si přizpůsobí tento formulář tak, aby vyhovoval jejich potřebám a požadavkům [7].

2. Rozdělení procesů na jednotlivé dílčí činnosti

Tým FMEA by měl identifikovat jednotlivé dílčí činnosti procesu a tyto činnosti zobrazit pomocí vývojového diagramu. Pokud organizace nemá vytvořený vývojový diagram, řešitelský tým je musí vytvořit. S daným vývojovým diagramem by se měli seznámit členové týmu, aby pochopili podstatu výrobního procesu nebo si ho aspoň připomenuli. Také by měli fyzicky projít procesem přesně tak, jak na sebe jednotlivé činnosti navazují [7].

Následně by se měly uvést požadavky pro každý analyzovaný krok procesu nebo operaci. Požadavky jsou vstupy do procesu, které jsou definovány a specifikovány pro splnění záměru návrhu produktu nebo výrobku a také dalších požadavků zákazníka. Pokud má daný krok procesu více než jeden požadavků, musí být každý z nich zařazen do příslušného

Obrázek 5 Základní formulář pro záznam výsledků analýzy FMEA procesu [12]

formuláře s přiřazením souvisejících možných vad s cílem, aby byly usnadněny následující kroky analýzy [14].

3. Analýza možných vad

Pokud každý člen rozumí danému výrobnímu procesu, může se začít přemýšlet o možných vadách, které by mohly ovlivnit výrobní proces nebo kvalitu výrobku. Analýza možných vad je definována jako způsob, jakým by proces mohl při plnění požadavků na proces potencionálně selhat. Při tvorbě FMEA procesu se předpokládá, že vstupující díly nebo materiál

In document Aplikace metody FMEA na proces vstřikování krycích skel světlometu (Stránka 18-0)