1. Teoretická východiska řešené problematiky
1.1 Základní pojmy
Pojmy a definice vychází z aktuální verze normy ČSN EN ISO 9000:2015 [1].
Kvalita:
• Organizace zaměřená na kvalitu podporuje kulturu, z níž vycházejí způsoby chování, postoje, činnosti a procesy, které přinášejí hodnotu plněním potřeb a očekávání zákazníků a dalších relevantních zainteresovaných stran.
• Kvalita produktů a služeb organizace je určena schopností uspokojovat zákazníky a také zamýšleným a nezamýšleným dopadem na relevantní zainteresované strany.
• Kvalita produktů a služeb zahrnuje nejen jejich zamýšlenou funkci a výkonnost, ale také jejich vnímanou hodnotu a přínos pro zákazníka [1].
Definice kvality – „stupeň splnění požadavků souborem inherentních charakteristik objektu“.
Požadavek – potřeba nebo očekávání, které jsou stanoveny, obvykle se předpokládají nebo jsou závazné [1].
Inherentní charakteristika – jedná se o vnitřní vlastnost objektu (produktu, procesu, zdroje, systému), které mu existenčně patří a jsou pro něj typické. Mohou být měřitelné nebo neměřitelné [2].
Objekt – entita, položka, cokoliv vnímatelného nebo myslitelného (produkt, služba, proces, osoba, organizace, sytém, zdroj).
Zákazník – osoba nebo organizace, která by mohla přijmout nebo přijímá produkt nebo službu pro ni určenou nebo jí požadovanou.
3
Zainteresovaná strana – osoba nebo organizace, která může mít vliv na rozhodnutí nebo činnost nebo jimi může být sama ovlivněna nebo se jimi cítí být ovlivněna.
Poskytovatel – organizace, která poskytuje produkt nebo službu.
Zlepšování – činnost zaměřena na zvyšování výkonnosti.
Management – koordinované činnosti k zaměření a řízení organizace.
Management kvality – management týkající se kvality.
Neustálé zlepšování – opakující se činnost zaměřena na zvyšování výkonnosti.
Plánování kvality – část managementu kvality zaměřená na stanovení cílů kvality a specifikování nezbytných provozních procesů a souvisících zdrojů pro dosahování cílů kvality.
Prokazování kvality – část managementu kvality zaměřená na poskytování důvěry, že požadavky na kvalitu budou splněny.
Řízení kvality – část managementu kvality zaměřena na plnění požadavků na kvalitu.
Zlepšování kvality – část managementu kvality zaměřená na zvyšování schopností plnit požadavky na kvalitu.
Proces – soubor vzájemně provázaných nebo vzájemně působících činností, které využívají vstupy pro dosažení zamýšleného výsledku.
Neshoda – nesplnění požadavku.
Vada – neshoda vztahující se k zamýšlenému nebo specifikovanému použití.
Shoda – splnění požadavku.
Produkt – výstup organizace, který může být zhotoven bez jakékoli transakce probíhající mezi organizací a zákazníkem.
Způsobilost – schopnost objektu realizovat určitý výstup, který splní požadavky na tento výstup.
Ověřování – potvrzování prostřednictvím poskytnutí objektivních důkazů, že specifikované požadavky byly splněny.
Nápravné opatření – opatření k odstranění příčiny neshody a zabránění opakovanému výskytu [1].
4 1.2 Pojem kvality
Kvalitu, jako takovou můžeme chápat a definovat mnoha způsoby. Lidstvo chápe kvalitu, jako vztahující se k jedné nebo více charakteristik, které by měla daná služba nebo výrobek obsahovat. Tohle koncepční chápání je užitečným bodem, přičemž my dáváme kvalitě přesnější definici. Kvalita je a stává se jedním z nejdůležitějších faktorů při rozhodování spotřebitele při výběru mezi konkurenčními výrobky, anebo službami. Takovýto jev je velmi rozšířený bez ohledu na to, jestli je kvalita uplatněna ve výrobní (průmyslové) organizaci, prodejně, bance a dalších finančních institucích nebo i v programu vojenské obrany.
Porozumění pojmu a smyslu kvality vede k obchodním úspěchům, firemním růstům a v neposlední řadě větší konkurenceschopnosti. Z tohoto tvrzení, můžeme usoudit, že aplikace kvality a jejích metod v organizaci je velice důležitou součástí celkové obchodní strategie a získání dalších konkurenčních výhod.
Kvalita výrobků, procesů nebo služeb může být vysvětlena několika způsoby. Nejčastěji se rozlišují tyto faktory nebo oblasti při vyhodnocování kvality výrobků:
• spolehlivost,
• trvanlivost,
• vzhled,
• funkce,
• jednoduchá údržba,
• vnímaní kvality,
• shoda s požadavky a normami [6].
1.3 Význam neustálého zlepšování kvality
Neustále zlepšování kvality je dle dnešní definice chápano jako určitá část managementu kvality s cílem zvyšování schopnosti plnit požadavky na kvalitu. Z toho důvodu se jedná o zvyšování úrovně kvality v porovnání s předchozím stavem.
Neustálé zlepšování kvality se dělí hlavně na tyto tří základní oblasti:
• zvyšování možnosti neboli vhodnosti k použití,
• snižování počtu výskytu vad v dodávkách výrobků a služeb
• zvyšování efektivnosti a účinnosti všech podnikových procesů
5
Zlepšování kvality by v žádném případě nemělo být bráno za jednorázovou aktivitu, která po úspěšné implementaci plánovaných cílů končí. Tento proces zlepšování by měl pokračovat jako nikdy nekončící proces, který se nazývá Demingův cyklus PDCA [4].
1.3.1 Demingův cyklus PDCA
Základním modelem neustálého zlepšování je cyklus PDCA, ve kterém jsou uvedeny jednotlivé kroky procesu neustálého zlepšování. Cyklus PDCA (obrázek 1) má čtyři základní fáze, ve kterých by měl tento proces zlepšování kvality probíhat.
• Plan (Plánuj) vypracování plánu aktivit zlepšování
• Do (Vykonej) realizace plánovaných činností
• Check (Zkontroluj) monitorování a analýza dosažených výsledků
• Act (Reaguj) reakce na dosažené výsledky a provedení vhodných úprav
Obrázek 1 Cyklus PDCA [4]
6 1.4 Plánování kvality
Pojem plánování kvality, který již v minulosti stručně charakterizoval odborník J. M.
Juran, je charakterizován jako „proces formování cílů kvality a vývoje prostředků pro splnění těchto cílů“ [3].
Plánování kvality je jedna ze součástí tří základních procesů, tzv. Juranovy trilogie:
1. Plánování kvality, 2. Řízení kvality, 3. Zlepšování kvality.
Hlavním výsledkem plánování kvality, by měl být vhodný postup, abychom dosáhli daných cílů.
Oblast řízení kvality se zabývá řízením činností, které se stanoví ve fázi plánování kvality, realizací a následně se vyhodnocují a porovnávají s plánovanými cíli.
Ve fázi zlepšování kvality, se jedná o zlepšování stávajícího stavu daných výrobků, procesů apod. a jeho výsledkem by mělo výt dosažení vyšší úrovně kvality, než bylo již dříve naplánováno.
Plánování kvality je základním východiskem pro dosažení potřebné kvality výrobků a procesů, prevenci neshod a jeho využití je zejména v těchto situacích:
• během návrhu a vývoje nových výrobků a procesů,
• před změnami výrobků a procesů,
• jako odezva po odhalení nedostatků v kvalitě výrobků nebo procesů [5].
Plánovaní kvality zahrnuje velké spektrum aktivit, jejichž prostřednictvím se určují a dosahují dané cíle v oblasti kvality. Jako hlavní aktivity plánování kvality lze přiřadit:
• stanovení cílů kvality a jejich rozpracování v podniku nebo organizaci,
• plánování systému managementu kvality,
• zpracování plánů kvality (dokumenty, kde jsou specifikovány postupy a zdroje spojeny s nimi, které je zapotřebí pro specifický projekt, produkt, proces nebo smlouvu),
• plánování znaků kvality produktů a jejich ověření,
• plánování kvality procesů a jejich ověřování pomocí způsobilosti,
7
• plánování preventivních opatření s cílem minimalizace rizika vzniku neshod [4]
• plánování aktivit zlepšování kvality
• plánování sběru dat, informací, záznamů o kvalitě [9].
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,
10
• 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
11
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
12
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]
13
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]
14
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
Tímto tato metodika dbá na to, že bez komunikace získaných informací a poznatků