Метод СФК или Метод Структурирования Функции Качества или, как его еще называют, Метод Развертывания Функции Качества, был впервые применен в 1972 года компанией Мицубиси.
Суть метода заключается в том, что требования потребителя должны «развертываться» и конкретизироваться поэтапно, начиная с предынвестиционных исследований и заканчивая предпродажной подготовкой.
Метод СФК – это технология проектирования, позволяющая преобразовать требования заказчика – потребителя в технические требования к производимой предприятием продукции. Движущим элементом в применении метода СФК является понимание огромной разницы между потребительскими свойствами (фактическими показателями качества) и установленными в стандартах параметрами продукта (вспомогательные показатели качества).
Вспомогательные показатели качества важны для производителя, но не существенны для потребителя. Поэтому предприятие стремиться приблизить вспомогательные показатели качества и фактическим путем применения метода СФК. Этот метод – экспертный, использующий табличную форму представления данных, так называемый «домик качества». В таблице отражается связь между фактическими показателями качества и вспомогательными показателями (техническими требованиями).
Первый этап – это выяснение и уточнение требований потребителя. Задача СФК сделать требования потребителя понятным для инженера, то есть преобразовать «экономичный автомобиль» в конкретную формулировку «низкая стоимость пробега» или «меньший расход топлива».
Второй этап – ранжирование потребительских требований. Здесь необходимо оценить рейтинги потребительских требований, которые были определены на первом этапе. Например, для потребителя важнее, чтобы автомобиль был экономичнее, то есть потребитель выразил свое требование так «хочу тратить меньше бензина» и это требование звучало в большинстве случаев, на втором месте – «чтобы быстро ездил», на третьем – «чтобы был красивым» и т.д. Рейтинги проставляются по 10 бальной шкале.
Третий этап СФК – разработка инженерных характеристик. Данный этап выполняет специальная команда разработчиков, создаваемая для данного случая.
На четвертом этапе СФК производится вычисление зависимостей и потребительских требований и инженерных характеристик.
Пятый этап СФК – построение «крыши домика». В «крыше» проставляются взаимосвязи между самими инженерными характеристиками. Противоречивые характеристики помечаются знаком «минус», «однонаправленные» записываются со знаком «плюс».
На шестом этапе СФК определяют весовые показатели инженерных характеристик с учетом рейтинга важности потребительских требований, а также зависимости между потребительскими требованиями и инженерными характеристиками.
Седьмой этап СФК – это учет технических ограничений, поскольку не все значения инженерных характеристик достижимы.
Восьмой этап – учет влияния конкурентов.
Метод СФК позволяет не только формализовать процедуру определения основных характеристик создаваемого продукта с учетом пожеланий потребителя, но и принимать обоснованные решения по управлению качеством процессов создания нового продукта.
Потребительские требования Рейтинг
1 Хочу тратить минимум бензина 9
2 Чтобы быстро ездил 7
3 Красивый 8
4 Безопасный 6
5 Удобно сидеть 6
6 Просторно в кабине 4
На третьем этапе СФК команда специалистов по проектированию данной продукции составляет список важнейших инженерных характеристик (ИХ) разрабатываемой продукции. Пример такого списка показан на рис. 4.8. Обычно этот список оформляется в виде столбцов, «лежа на боку».
Рис. 4.8. Инженерные характеристики легкового автомобиля
На четвертом этапе СФК производится оценка степени тесноты парных взаимосвязей между ПТ и ИХ. Источниками такой оценки являются:
Здравый смысл, теоретические представления;
Экспертное суждение;
Наблюдения, практический опыт;
Специальные исследования.
Обычно различают сильные, средние или слабые связи, которым присваивают веса соответственно 9, 3, 1. Такие веса дают ощутимое различие между важными и менее важными взаимосвязями.
Таблицы ПТ и ИХ располагают рядом, как это показано на рис. 4.9. Пересечение продолжений строк и столбцов этих таблиц образуют матрицу связей между ПТ и ИХ. В клетках матрицы размещают символы степени тесноты связи, если такая связь имеет место. Если связь отсутствует, клетка матрицы на пересечении данного ПТ и какого‑то ИХ остается пустой (см. рис. 4.9).
Степень тесноты линейной связи между двумя параметрами оценивается, как известно, коэффициентом парной корреляции r, который может принимать значения в интервале ±1. Значение r ху дает больше информации о характере и степени тесноты взаимосвязи между x и y, чем такие оценки, как сильная, средняя или слабая связь; но на данном этапе такая информация не требуется. Сильной связи соответствуют значения r ху = ±1, средней связи – r ху = ±0,5, слабой связи – r ху = ±0,1.
Рис. 4.9. Взаимосвязи ПТ и ИХ
фирмы (экономисты, дизайнеры, рабочие, техники и др.) с разным уровнем математической подготовки. Символы делают таблицу одинаково понятной для всех. Данный этап наиболее сложный и трудоемкий. Как показывает японский опыт, его продолжительность колеблется от квартала до полутора лет. В результате этого этапа становится ясно, какие ИХ наиболее важны для потребителя. Однако и те характеристики, которые якобы не важны для потребителей, могут быть необходимы для нормального функционирования изделия, поэтому не все, что не добавляет ценности потребителю, должно быть исключено из списка ИХ.
Пятый этап СФК посвящен анализу парных взаимосвязей между ИХ и определению направления изменения каждой характеристики для обеспечения требуемых значений ПТ. Значение каждой характеристики может увеличиваться (Т) или уменьшаться (^). Характеристикой взаимосвязи между значениями ИХ может быть, как и на предыдущем этапе, степень тесноты взаимосвязи или характер взаимосвязи. Характер взаимосвязи между двумя факторами, как известно, может быть положительный (©, с ростом одного фактора второй также увеличивается) или отрицательный (0, с ростом одного фактора второй уменьшается).
Для анализа взаимосвязей между ИХ удобно использовать таблицу (рис. 4.10).
Рис. 4.10. Корреляционная матрица ИХ
В клетках этой таблицы располагают символы тесноты или характера взаимосвязи между парами ИХ. Содержание таблицы выше или ниже ее диагонали (на рисунке эта диагональ показана штриховой линией) одинаково, поэтому в дальнейшем при построении Дома Качества используется половина этой таблицы, которая играет роль крыши. Часть этого Дома показана на рис. 4.11. Для выполнения данного этапа используют источники информации, аналогичные тем,
Рис. 4.11. Структура 5 и 6 этапов СФК
которые применялись на предыдущем этапе. Выполняется данный этап обычно инженерными службами самой фирмы. Нередко направления изменения их характеристик противоречат характеру связи между ними. Так, в нашем случае (см. рис. 4.11) желание уменьшить массу автомобиля при одновременном увеличении высоты салона противоречит положительному характеру связи между этими показателями. Понятно, что при увеличении высоты салона при прочих равных условиях масса автомобиля возрастет. Значит, здесь нужен либо компромисс (ограничения на изменения ИХ), либо изменение других характеристик автомобиля.
Фирма Toyota, которая была пионером в области внедрения этой методологии, сообщила, что благодаря такому анализу противоречий было сделано выдающееся изобретение в автомобилестроении – керамические корпусы двигателей. Проблема состояла в том, что для удовлетворения требований рынка надо было одновременно увеличивать прочность и снижать электропроводность корпуса двигателя, а в классе сплавов это сделать не удавалось. И тогда появилась идея перейти к диэлектрикам, керамике. Были разработаны керамические составы, по прочности не уступающие сплавам, и из них стали делать корпуса двигателей. Противоречие было преодолено. Это означает, что каждое из этих противоречий есть задача, которую имеет смысл решать с помощью определенных методов. Таким образом, мы сначала выяснили с помощью этой картинки, какие корреляции неблагоприятны, и каждый такой случай сформулировали в виде задачи. Не всегда в один день удается решать эти задачи и часто даже маленькое продвижение в сторону их решения экономит много денег; поэтому такие усилия оправдываются, а сама процедура позволяет эти усилия правильно распределять, потому что наши средства и наше время всегда ограниченны и нет смысла тратить их нерачительно.
На шестом этапе СФК определяются абсолютная и относительная важность каждой из ИХ. Абсолютный вес каждой ИХ определяется как суммы скалярных произведений рейтинга каждого ПТ на вес связи этого ПТ с данной ИХ. Относительный вес (важность) каждой ИХ находят как отношение ее абсолютного веса к сумме всех абсолютных весов ИХ, в процентах. Относительный вес ИХ позволяет установить, какая из ИХ наиболее важна для потребителей, дает возможность ранжировать ИХ по этому критерию. Как видно на предыдущем рисунке (см. рис. 4.11), в нашем примере наиболее важным для потребителей оказалось время разгона до скорости 100 км/ч. Это может быть связано с тем, что большая часть покупателей данного типа автомобилей – молодые люди.
К указанным двум строкам в основании Дома Качества добавляем строку размерностей ИХ.
Так мы начали строительство подвала Дома Качества. После завершения его создания мы должны установить цели проектирования нового изделия – значения ИХ, которые обеспечат конкурентоспособность изделия.
На седьмом этапе СФК определяются технические и экономические трудности смещения ИХ в нужную сторону. Эта оценка выполняется экспертами по любой шкале, часто пятибалльной. Чем больше трудность реализации смещения ИХ, тем выше балл. Эти баллы записывают в нижележащих строках таблицы в «подвале» Дома Качества (рис. 4.12).
Рис. 4.12. Структура 7 и 8 этапов СФК
На восьмом этапе СФК производится сравнение степени реализации ПТ и уровней ИХ нашей фирмы с ее ближайшими конкурентами А и В, а также определение требуемых значений ИХ новой продукции (целей). Сравнение с конкурентами (бенчмаркинг) производится по уже выпускаемой нашей фирмой продукции. При создании принципиально новой продукции или при создании новой фирмы этот метод неприемлем или приемлем не полностью. В качестве конкурента А выбирается фирма, у которой рыночная доля чуть больше нашей. В качестве конкурента В – фирма с рыночной долей чуть меньше нашей. Они обе представляют для нас потенциальную опасность. Сравнение может производиться по фактическим значениям ПТ и ИХ, достигнутых нами и конкурентами А и В, или по экспертным оценкам степени реализации ПТ и фактических значений ИХ. На рисунке выше (см. рис. 4.12) показан пример бенчмаркинга с помощью экспертных оценок по пятибалльной шкале.
Завершает построение Дома Качества определение требуемых значений каждой из ИХ в новом изделии (целей), обеспечивающих конкурентоспособность этого изделия. Для этого у нас имеется основная информация: направления изменений ИХ, связи между ними, роль каждой из них с точки зрения потребителя, технические и экономические возможности необходимого изменения ИХ, значения ИХ и ПТ или их экспертные оценки у наших ближайших конкурентов. Все это обеспечивает оптимизацию решений и, как было показано выше, их высокую эффективность на уровне фирмы.
При принятии решений СФК‑командой могут быть использованы такие методы, как FMEA (анализ последствий и причин отказов) и стоимостный анализ.
В целом, метод СФК позволяет не только формализовать процедуру определения основных характеристик создаваемого продукта с учетом пожеланий потребителя, но и принимать обоснованные решения по управлению качеством процессов создания нового продукта. Таким образом, «развертывая» качество на начальных этапах жизненного цикла продукта в соответствии с нуждами и пожеланиями потребителя, удается избежать (или, по крайней мере, свести к минимуму) корректировку параметров продукта после его появления на рынке, а следовательно, обеспечить высокую ценность и одновременно относительно низкую стоимость продукта (за счет сведения к минимуму непроизводственных издержек).
4.2. Анализ видов и последствий потенциальных отказов (FMEA)
Цели и задачи FMEA
Как видно из названия метода, его основной целью является предупреждение и/или ослабление вредных последствий у потребителя возможных дефектов продукции и процессов ее производства. Наиболее целесообразно применение FMEA при разработке или модернизации продукции и процессов ее изготовления. В настоящее время, как будет показано ниже, область применения FMEA весьма широка. Основными задачами FMEA являются определение:
Возможных отказов (дефектов) продукции и/или процесса ее изготовления, их причин и последствий;
Степени критичности (тяжести) последствий для потребителей (S), вероятностей возникновения причин (дефектов) (O) и выявления их (D) до поступления к потребителю;
Обобщенной оценки качества (надежности, безопасности) объекта анализа – «приоритетного числа риска» (ПЧР) и сравнение его с предельно допустимым значением ПЧР;
Мероприятий по улучшению объекта анализа, обеспечивающих соблюдение условия
ПЧР < ПЧР кр, (4.1)
для объекта в целом и его компонентов.
Для проведения FMEA создается специальная команда. Значения S, О, D, ПЧР, ПЧР кр определяются экспертным или расчетным методами.
Структурирование функции качества (СФК) - это системный подход к развитию требований и пожеланий потребителей путем совершенствования деятельности и исполнения обязанностей в организации через развертывание ее функций и операций по обеспечению на каждом этапе жизненного цикла проекта создания продукции такого качества, которое бы гарантировало получение конечного результата, соответствующего ожиданиям потребителя. Развитие гарантирует постоянное обеспечение высокого качества продукции.
Метод СФК впервые был применен на верфях компании «Мицубиси Кобе» в 1972 г., а в США - использован Фордом и Ксероксом. Впоследствии этот подход был принят многими известными фирмами. Название QFD (Quality Function Deployment) является переводом с японского языка и означает развитие характеристик продукции. Этот метод в значительной степени базируется на интуиции и ориентирован на разработку приоритетного списка целей разработки продукции. Основным инструментом СФК является система матриц, получившая название «дом качества» QH (Quality House). На рис. 2.15 показан дом качества, «разобранный» на отдельные матрицы.
В «доме качества» отображается связь между потребительскими показателями качества и техническими показателями (требованиями) продукции.
Матрица «дома качества» содержит ответы на следующие вопросы:
- Кто является потребителем? (матрица 1).
- Что представляют собой требования потребителя? (матрица 1).
- Как будут удовлетворены требования потребителя? (матрица 2).
Кто? Предварительно полезно ответить на вопрос: «Кто выиграет в результате успешной разработки продукции, услуг или процесса?»
После того как будет выявлен потребитель, следующий вопрос - «Что?». Ответ можно получить с помощью интервью или опроса, а также на основе знаний и представлений членов команды СФК. Вопросы «Что?» должны быть построены так, чтобы в первую очередь определить главные потребности.
Как ?Данный вопрос относится к показателям разрабатываемой продукции, услуг и процессов. Матрицы, отвечающие на вопросы «Что?» и «Как?» (матрица 4), получают с помощью инструментов качества, а также ответа на вопрос: «Каков уровень технических требований для достижения соответствия требованиям потребителей?».
Вопрос «Почему?» позволяет выявить отношение потребителей к данной продукции, услугам и процессам сравнительно с аналогичными, представляемыми конкурентами. Центральная матрица 3 определяет взаимосвязи между требованиями потребителей и целями предприятия.
С помощью вопросов «Что?» и «Почему?» сравнивают потребности потребителей и деятельность конкурентов (матрица 5). Матрицы «дома качества», расположенные далее, отражают затраты и эталоны уровня для сравнения характеристик данной продукции и продукции конкурентов (матрицы 6 и 7). Таблица итоговых ценностей вполне конкретно указывает, какие должны быть предприняты действия и сколько это будет стоить (матрица 8).
Центральный аспект «дома качества» - потребительские требования. Информация о конкурентах, содержащаяся в доме, по-
Рис. 2.15. Матрицы «дома качества» могает расставить приоритеты по ресурсам и обобщить существующий опыт и информацию (матрица 9). Это позволяет определить виды деятельности. Если «домом качества» заниматься систематически, то это позволит структурировать информацию, получить основу для анализа чувствительности и обеспечить документацию, которая способствует внедрению изменений.
Рассмотрим процесс развертывания функции качества на примере создания настольной мельницы с электроприводом для грубого помола зерновых материалов и получения комбикорма . Согласно методу СФК требования потребителя надлежит развертывать и конкретизировать поэтапно - от предынвестиционных исследований до предпродажной подготовки.
Этап 1 - выяснение и уточнение требований потребителей. Потребитель формулирует свои пожелания, как правило, в абстрактной форме, например «удобная мебель» или «легкий телефон». Для него такой способ выражения своих потребностей является вполне нормальным. Но для инженеров, проектировщиков, конструкторов этого недостаточно, им необходимо четко определить размеры, материалы, требования к обработке поверхности, допустимый вес и т.д.
Задача производителя состоит в том, чтобы с помощью различных методов преобразовать требования («голос») потребителя в инженерные характеристики продукта. Так, требование «качественная мельница» развертывается в требования «многорежимности работы», «гарантийного срока службы», а затем - в конкретные показатели, например «два режима работы», «гарантийный срок службы не менее четырех лет» и др. После этого производитель может ответить на вопрос, что нужно сделать, чтобы удовлетворить ожидания потребителя?
Список потребительских требований к мельнице приведен в матрице 1 (см. рис. 2.15).
Этап 2 - ранжирование потребительских требований. Для ранжирования необходимо оценить рейтинги потребительских требований, которые определяются на этапе 1. Требования потребителей всегда противоречивы, поэтому создать продукцию, отвечающую всем потребительским требованиям, невозможно. Необходимо иметь четкое представление о том, какие требования необходимо удовлетворить обязательно, а какими можно в известной степени поступиться. Для этого следует упорядочить список потребительских требований по степени их важности. В результате вводится еще одна графа, в которой указывается степень важности каждого из требований по десятибалльной шкале.
Этап 3 - разработка инженерных характеристик. Эту задачу решает команда разработчиков создаваемого изделия. На этом этапе она должна составить список инженерных характеристик будущего изделия (взгляд на изделие с точки зрения инженера). Разумеется, характеристики должны быть достаточно определенными, четкими, т.е. описаны на языке, принятом у разработчиков. Список требований потребителей приведен в матрице 1 развернутого «дома качества» на рис. 2.16.
Этап 4 - вычисление зависимостей потребительских требований и инженерных характеристик. В результате выполнения предыдущих этапов проектировщики получили ранжированный список потребительских требований, составленный на языке потребителя, и инженерных характеристик, сформулированных на языке разработчиков.
При анализе достаточно таких неопределенных понятий, как «сильная связь», «средняя связь» и «слабая связь». Для различных видов связи используем условные обозначения, приведенные на рис. 2.16. При этом будем считать, что сильная связь численно равна 9, средняя связь - 3, а слабая связь - 1. Эти цифры пригодятся в дальнейшем для вычисления значений инженерных характеристик.
Далее необходимо решить, оставлять ли в проектируемом продукте те инженерные характеристики, которые не нужны потребителю. Некоторые характеристики, даже если они не нужны потребителю, могут быть необходимы для нормального функционирования продукта - в данном случае мельницы. Поэтому ряд характеристик продукта, не представляющих ценности для потребителя, но при этом важных для его функционирования, необходимо оставить.
Этап 5 - построение крыши «дома качества». Инженерные характеристики могут быть разнонаправленными, а значит, могут быть не взаимосвязаны или противоречить друг другу. Например, характеристика «гарантийный срок службы» не взаимосвязана с характеристикой «дизайн». Не коррелирующие друг с другом характеристики обозначаем знаком «минус», а коррелирующие - знаком «плюс». Эту зависимость необходимо будет учесть при оптимизации всей системы. Данные характеристики определяют, каким способом, при каких условиях и каких режимах следует вести процесс производства, чтобы в конечном счете получить продукцию, максимально отвечающую потребительским требованиям. Для успешной разработки изделия потребительские требования
Рис. 2.1В. «Дом качества» для изделия «мельница» необходимо перевести в инженерные характеристики, которые показаны в виде свойств (целей) изделия и приведены в верхней части дома качества (см. рис. 2.16).
Необходимо ответить на вопрос, в какой мере потребительские требования взаимосвязаны с принятыми характеристиками продукта? Возьмем, к примеру, требование потребителя мельницы - «универсальность использования» изделия. Оно взаимосвязано с такими характеристиками, как «количество перерабатываемых материалов», «количество режимов работы», «гарантийный срок службы» и «удобство эксплуатации». Эти связи требований с характеристиками различны по своей силе.
Крыша «дома качества» представляет собой корреляционную матрицу, заполненную символами, которые указывают на положительную или отрицательную связь между соответствующими техническими характеристиками продукта с позиций интересов потребителя. С помощью корреляционной матрицы 4 (см. рис. 2.15) можно наглядно продемонстрировать соотношение между основными показателями качества, стоимости и времени (см. рис. 2.16).
Этап 6 - определение весовых значений инженерных характеристик с учетом рейтинга потребительских требований, а также зависимости между потребительскими требованиями и инженерными характеристиками. Умножив относительный вес потребительских требований (рейтинг) на числовой показатель связи между потребительскими требованиями и инженерными характеристиками, определенный на четвертом этапе, получим интегральную важность каждой инженерной характеристики. Суммируя результаты по всей графе соответствующей инженерной характеристики, получаем значение цели. Инженерной характеристике с наибольшим значением цели следует уделить основное внимание. В данном примере такой инженерной характеристикой является количество режимов работы (см. рис. 2.16).
Этап 7 - учет технических ограничений. Не все значения инженерных характеристик достижимы. Возникают определенные трудности маркетингового, производственного или экономического характера на пути их практического обеспечения. Поэтому в следующей строчке матрицы проставляют экспертные оценки трудности обеспечения тех значений инженерных характеристик, которых в наибольшей степени требуют потребители. С учетом этого определяем трудность обеспечения поставленных целей (см. рис. 2.16).
Рис. 2.17.
Этап 8 - учет влияния конкурентов. Понятно, что на реальном рынке существует конкуренция и степень конкуренции может быть значительной. Оценивая конкурентные позиции своего предприятия и предприятий-конкурентов, можно выявить тех из них, кто представляет наибольшую угрозу. Полезен анализ конкурентных сил по М. Портеру, который позволяет реально оценить силу противодействия внешней среды. Ранжирование конкурентов позволяет очертить границы оценки конкурентов, что упрощает решение задачи получения информации. Конкурентная оценка производится с двух позиций: оценка способности конкурентов выполнять требования потребителей (приоритетна для потребителя) и оценка способности конкурентов выполнять поставленные технические и потребительские цели предприятием (приоритетна для производителя). Чтобы наглядно представить положение дел с конкурентами, обычно используют диаграммы, которые помещены справа и внизу «дома качества» (см. рис. 2.16).
В результате выполнения вышеуказанных процедур получают исходные данные для технического задания на проектирование и разработку новой продукции. Построение матрицы СФК, получение инженерных характеристик - это лишь первая из четырех фаз «развертывания» потребительских требований не только в инженерные характеристики, но и в показатели процесса и всего производства . Структура фаз СФК представлена на рис. 2.17.
Фаза 1 - планирование продукта. Этот процесс детально рассмотрен выше. В этой фазе производитель определяет и уточняет требования потребителя. В результате построения первой матрицы получают точные значения инженерных характеристик, т.е. целей производителя.
Фаза 2 - планирование компонентов продукта. В рамках этой фазы определяют наиболее важные компоненты создаваемого изделия, которые обеспечивают реализацию инженерных характеристик, выявленных в результате построения первой матрицы. При этом определенные значения инженерных характеристик являются «входами» (требованиями) при построении второй матрицы (в первой матрице такими «входами» были потребительские требования). На качество планирования компонентов изделия большое влияние оказывает его концептуальная разработка.
Концептуальная разработка продукта исходит из основных тенденций развития современного производства. При этом необходимо найти ответы на ряд ключевых вопросов, определяемых состоянием внешней и внутренней среды предприятия. Основные из них приведены в табл. 2.1.
Ключевые вопросы создания новых товаров
|
Ключевые вопросы |
|
|
1. Находятся ли внутренние факторы предприятия в стратегическом соответствии с требованиями «новой экономики»? Модель «Предприятие. Как оно есть?» |
Требования к продукту:
|
|
2. Знаете ли вы, какую продукцию хотят получить от вас потребители? Модель «Продукция. Какой она должна быть?» |
Установление требований и ожиданий потребителей:
Разработка моделей товара для позиционирования:
Технология сегментирования потребителей:
|
|
Ключевые вопросы |
Ключевые проблемы, которые необходимо решить |
|
Позиционирование товаров (услуг):
|
|
|
3. Каким должно быть предприятие, чтобы соответствовать внешним требованиям? Модель «Предприятие. Каким оно должно быть?» |
|
|
4. Что необходимо сделать, чтобы предприятие соответствовало требованиям внешней среды? Стратегия развития: от модели «Как есть?» к модели «Как должно быть?» |
Стратегическое планирование:
Реализация стратегий:
|
|
Ключевые вопросы |
Ключевые проблемы, которые необходимо решить |
|
5. Как должно вести себя предприятие в жестких условиях конкурентной среды? Конкурентная стратегия: что должно делать предприятие для усиления своих конкурентных позиций |
|
Эффективная разработка конструкторской документации на уровне компонентов изделия может осуществляться с помощью комплексной системы компьютерного проектирования (СКП), общая схема которой показана на рис. 2.18. На практике во все большей степени применяется моделирование конструкций изделий с постепенным отходом от плоского проектирования.
Моделирование предполагает разработку математической модели чертежа в виде систем уравнений. Вручную такую работу выполнить сложно. Поэтому потребовалась разработка сложнейших программных комплексов - параметризаторов, с помощью которых можно было создавать такие математические модели. В настоящее время параметрические ядра составляют основу многих СКП. Указывая вид модели (в дальнейшем - вид детали или изделия) и задавая ее параметры, можно легко получать соответствующие чертежи. Так появилась параметрическая графика, сначала плоская (двухмерная - 2D), затем объемная (трехмерная - 3D). Большим преимуществом параметрических моделей является возможность на их основе компьютерного моделирования, когда создаются семейства моделей однотипного изделия или детали и путем оптимизации выбирается лучший вариант.
Фаза 3 - проектирование процесса. В этой фазе свойства (параметры качества) проектируемого продукта трансформируются в конкретные технологические операции, обеспечивающие получение продукта с заданными свойствами. На этой стадии определяют основные параметры каждой операции и выбирают методы их контроля. В ходе разработки технологического процесса изготовления продукта следует определить систему контроля технологического процесса и предусмотреть пути дальнейшего улучшения процесса.
Рис. 2.18.
Автоматизированный выбор оборудования
Современное производство ориентировано на применение СКП, которые кроме решения задач разработки изделий комплексно решают задачи подготовки технологической документации. Как показано на рис. 2.19, лучшим вариантом является комплексная СКП, в которой первым элементом является конструкторская система, выходы которой в автоматическом режиме передаются в технологическую систему. Каким образом компонуется такой программный комплекс в виде СКП под торговой маркой T-FLEX показано на рис. 2.19. Он позволяет автоматизировать работы как конструкторского, так и технологического плана. Комплекс обеспечивает возможность получить технологическую документацию по механообработке, сборке, штамповке, изготовлению деталей из пластмасс. Автоматизированы работы по подготовке управляющих программ для станков с ЧПУ с графической визуализацией полу-
Рис. 2.19. Структура комплекса автоматизации проектирования T-Flex
ченных результатов на основе мультимедийных программ. Необходимо отдавать себе отчет в том, что применение этих систем - это не только резкое увеличение производительности при выполнении сложнейших работ, но и существенное повышение их качества. По данным Международного института стандартов и технологии (National Institute of Standards and Technology) использование сквозного параллельного проектирования позволяет достичь следующих результатов:
- внесение изменений на 65-90% быстрее;
- время разработки на 30-70% меньше;
- выход продукта на рынок на 20-90% быстрее;
- качество продукта на 200-600% выше;
- затраты на 5-50% меньше;
- окупаемость на 20- 120% быстрее.
Фаза 4 - проектирование производства. Данная фаза предполагает разработку производственных инструкций и выбор инструментов контроля качества производства продукта, с тем чтобы каждый оператор имел четкое представление о том, что и как должно контролироваться в ходе выполнения процесса. Инструкции также должны предусматривать возможность совершенствования работы оператора в зависимости от того, сколько замеров и как часто они должны производиться, какие измерительные инструменты должны при этом применяться. Успешность проектирования производства зависит от того, насколько успешно работает корпоративный менеджмент, как учитываются современные тенденции развития производства. Топ-менеджмент должен обеспечивать соответствие состояния внутренней среды предприятия тенденциям и характеру развития внешней среды. «Мудрость» корпоративного менеджмента определяется его способностью предчувствовать грядущие изменения, для того чтобы подготовиться к отражению неблагоприятных атак со стороны внешней среды или активно использовать предоставленные благоприятные условия. Так, нацеленность национальной экономики России на инновационное развитие промышленного производства позволит уменьшить ее зависимость от состояния сырьевого сектора.
Кардинально изменяются взгляды на построение хозяйственного механизма, организационных структур управления, демократизацию управления. Так, в Японии обращают на себя внимание высокое качество выпускаемой продукции и ее низкая себестоимость. Естественно, возникает вопрос: «Как это удалось?» . Ответ: двигателем являются две достаточно автономные системы - комплексная система управления качеством продукции и система издержек производства на основе его лучшей организации. Подходы к управлению качеством в Японии были освещены выше. Поэтому остановимся только на второй системе. Стратегически организация производства в японской промышленности ориентирована на реализацию идеи «искоренения всего лишнего» в производстве. Понятие «лишнего» трактуется широко. К этой категории относится все то, что не приносит дохода. Японские менеджеры исходят из того, что богатеет не тот, кто много зарабатывает, а тот, кто мало тратит. Они сосредоточили свои усилия на том, чтобы ликвидировать всякую деятельность, без которой на предприятии можно обойтись без ущерба для дела. При решении этой проблемы они последовательно изучали причины различных излишеств в процессе производства и вырабатывали методы для их ликвидации. Эти ключевые концептуальные подходы в свою очередь базируются на следующих четырех моментах.
Во-первых, на обязательном формировании в системе производства достаточно автономных и самостоятельных производственных единиц СХЕ (самостоятельная хозяйственная единица).
Во-вторых, на безусловном выполнении каждым звеном точно и в срок своих производственных функций.
В-третьих, на гибком использовании рабочей силы.
В-четвертых, на непрерывном внедрении творческих и новаторских идей в производство.
В целом метод СФК позволяет не только формализовать процедуру определения основных характеристик разрабатываемого продукта с учетом пожеланий потребителя, но и принимать обоснованные решения по управлению качеством процессов его создания. Таким образом, «развертывая» качество на начальных этапах жизненного цикла продукта в соответствии с нуждами и пожеланиями потребителя, удается избежать корректировки параметров продукта после его появления на рынке (или по крайней мере свести ее к минимуму), а следовательно, обеспечить высокую ценность и одновременно относительно низкую стоимость продукта (за счет сведения к минимуму непроизводственных издержек).
Особенностью управления качеством на основе моделей TQM является постоянная нацеленность на непрерывное совершенствование. Поэтому структурирование функции качества предполагает, что после проектирования производства разрабатываются меры по совершенствованию процессов, которые начинаются с планирования (рис. 2.20).
Технология метода QFD требует совместного участия специалистов отдела маркетинга и конструкторского отдела, в связи с чем его реализация, как на завершающем этапе маркетинговых исследований, так и на начальном этапе проектирования изделия. Метод QFD - это экспертный метод, использующий табличный способ представления данных, причем со специфической формой таблиц, которые получили название "дом качества" (рис. 7).
Рисунок 7. Дом качества.
Процесс структурирования функций качества складывается из нескольких стадий:
- - уточнение требований потребителя;
- - выделение приоритетных потребительских требований4
- - разработка инженерных характеристик;
- - выявление тесноты связи (корреляции) между степенью удовлетворения потребительских требований и величиной характеристик продукта;
- - установление тесноты связи между самими характеристиками продукта;
- - построение профиля компании на товарном рынке.
- 1. Уточнение требований потребителя
Первым этапом СФК, является выяснение и уточнение требований потребителя. Потребитель формулирует свои пожелания, как правило, в абстрактной форме типа «удобная мебель» и «легкий телефон» и пр. Для потребителя такой способ выражения своих потребностей является вполне нормальным. Но для инженеров, проектировщиков, конструкторов этого недостаточно: следует четко определить размеры, материалы, требования к обработке поверхности, допустимый вес.
Задача СФК как раз и состоит в том, чтобы сделать мнение потребителя понятным для инженера. СФК служит своеобразным переводчиком с языка потребителя на язык разработчика. Кроме этого, метод СФК выполняет еще много других задач. Например, позволяет сравнивать показатели проектируемого товара с показателями товаров конкурентов, а также определять экономическую и техническую реализуемость создания товара.
Задача производителя состоит в том, чтобы с помощью различных методов преобразовать требования потребителя в инженерные характеристики продукта. Эта процедура обычно называется «услышать голос потребителя».
Например, «голос потребителя» типа «экономичный автомобиль» в результате такой работы может быть развернут в требования «низкая отпускная цена», «низкая стоимость пробега» и далее - в конкретные числовые показатели типа «продажная стоимость X рублей» и «расход бензина Y л/100км». Только после того, как эта работа закончена, производитель может ответить на вопрос, что нужно делать, чтобы удовлетворить ожидания потребителя.
Именно в этом заключается главная задача производителя на первой фазе планирования продукта - делать правильные вещи, т.е. выпускать в последующем продукцию, необходимую потребителю с требуемыми им параметрами качества. Насколько успешно будет решена эта задача, зависит от глубины понимания производителем в первую очередь двух проблем:
- - что требует производитель от продукта;
- - как продукт будет использоваться потребителем.
Выяснение требований потребителя начинается с анализа рынка. Для анализа рынка в качестве исходной информации, как правило, используется опрос. На основании опроса фирма определяет, какую именно продукцию следует производить.
Опрос производится следующим образом. Сначала определяется выборка потенциальных потребителей, которая хорошо представляет все множество потенциальных потребителей в определенном рыночном сегменте, в котором действует фирма. Затем в рамках выборки производится опрос с тем, чтобы на основе его результатов определить, какими свойствами должна обладать данная продукция, чтобы потребители захотели ее купить. В результате опроса получается список потребительских требований к планируемой продукции. Данные требования записываются в столбец будущей матрицы СФК (рис. 8):
Рисунок 8. Потребительские требования.
2. Выявление приоритетных потребительских требований
Второй этап СФК - выявление приоритетных потребительских требований.
Для ранжирования необходимо оценить рейтинги потребительских требований, которые были определены на первом этапе (рис.9). Требования потребителей всегда противоречивы и нельзя создать продукцию, отвечающую всем потребительским требованиям. Имея четкое представление о том, какие требования необходимо удовлетворить обязательно, а какими можно в известной степени поступиться, фирма должна найти компромисс. Чтобы ответить на этот вопрос, следует упорядочить список потребительских требований по степени важности. В результате еще один столбец с некоторыми числами, указывающими, какое место по важности занимает в этом ряду каждое из требований.
Естественно, что проставление рейтингов во многом субъективно и не всегда выражает реальное убывание важности отдельных требований. Потребителю важно все. Но производитель не может удовлетворить все требования. Поэтому ему приходится выбирать.
3. Разработка инженерных характеристик
Третий этап СФК - разработка инженерных характеристик. Данный этап выполняет специальная команда разработчиков, создаваемого для данного случая. Перед ней на первом этапе работы ставится задача составить список инженерных характеристик будущего изделия - взгляд на изделие с точки зрения инженера. Эта команда готовит список характеристик, важных с их точки зрения, и предлагает его в результате данного этапа. Естественно, что язык этих характеристик будет достаточно определенным, четким. Именно такой язык принят у разработчиков.
В результате список трансформируется следующим образом (рис.10):
Рисунок 10. Инженерные характеристики.
4. Выявление тесноты связи (корреляции) между степенью удовлетворения потребительских требований и величиной характеристик продукта
На четвертом этапе СФК требуется выявить тесноту связи между вопросами «что?» и «как?». Теснота этой связи зависит от того, насколько существенный вклад вносит та или иная характеристика продукта в удовлетворение конкретного пожелания потребителя, а также в какой мере компания может отреагировать на потребительские требования более эффективными характеристиками. Для этого по каждой характеристике для каждого требования проводим корреляционный анализ их взаимодействия и оцениваем примерный коэффициент корреляции и линии регрессии.
По горизонтальной оси откладываются инженерные характеристики, а по вертикальной - потребительские требования (рис. 11). Необходимо учитывать, что инженерные характеристики заданы на некотором ограниченном интервале оси. Выбор значений инженерных характеристик внутри области, в которой она может существовать, - элемент нашей работы. В результате опытно-конструкторских и научно-исследовательских работ необходимо выяснить, в какой точке этого интервала надо удержать инженерные характеристики, чтобы продукция была хорошей, т.е. такой, какую купит потребитель.
Рисунок 11. Зависимость степени удовлетворения потребительского требования от изменения величины инженерной характеристики.
После этих действий необходимо ответить на вопрос: как зависит данное потребительское требование от того, какое значение мы придадим данной инженерной характеристике? Если представить себе, что они не зависят друг от друга, это будет значить, что потребителю совершенно безразлично, какое значение инженерной характеристики выбрано.
В другом же случае, чем ближе к правому краю области возможных значений для инженерных характеристик, тем больше удовлетворенность потребителя.
На этом этапе развития нам не нужна слишком точная, детальная информация. Можно довольствоваться такими весьма неопределенными понятиями. Как сильная связь, средняя и слабая связь. Для определения примем, что сильная связь численно равна 9, средняя связь - 3, а слабая - 1. Эти цифры пригодятся в дальнейшем для вычисления значений инженерных характеристик.
В результате выполнения трех предыдущих этапов проектировщики получили ранжированный список потребительских требований, составленный на языке потребителя, и инженерных характеристик, сформулированных на профессиональном жаргоне. Для успешной разработки изделия нужно сделать что-то вроде словаря перевода потребительских требований в инженерные характеристики.
Для этого применяется простой прием: строится таблица - матрица.
Мы продолжаем верхнюю и боковую таблицы до пересечения их друг с другом (рис. 12).
Рисунок 12. Взаимосвязь потребительских требований и инженерных характеристик.
После установления взаимосвязи между потребительскими требованиями и инженерными характеристиками становится ясно, какие инженерные характеристики наиболее сильно влияют на удовлетворение определенных требований потребителей, какие - слабо, а какие вообще не создают т.н. добавленной ценности продукции для потребителя. На этом этапе необходимо решить, нужно ли оставлять в проектируемом товаре те инженерные характеристики, которые не нужны потребителю. При этом следует обязательно учитывать, что некоторые характеристики, даже если они не нужны потребителю, тем не менее, могут быть необходимы для нормального функционирования продукта, - в данном случае автомобиля. Поэтому не все, что добавляет ценность потребителю, должно быть убрано.
5. Установление тесноты связи между самими характеристиками продукта
Пятый этап СФК - установление тесноты связи между самими характеристиками продукта, или построение «крыши» (рис. 13). СФК очень часто называется «домом качества» именно из-за «крыши», в которой проставляются взаимосвязи между самими инженерными характеристиками.
Инженерные характеристики могут быть разнонаправленными и. соответственно, противоречить друг другу. Такие противоречивые характеристики обозначаются знаком «минус». «Однонаправленные» характеристики обозначаются знаком «плюс». В дальнейшем эта зависимость будет учитываться при оптимизации всей системы. Эти характеристики определяют, каким способом, при каких условиях, в каких режимах следует вести процесс производства, чтобы, в конечном счете, получить продукцию, в максимальной степени отвечающую потребительским требованиям.
Рисунок 13. Построение «крыши» дома качества.
6. Построение профиля компании на товарном рынке
Содержание этого этапа - учет влияния конкурентов. Говоря о реальном рынке, мы должны помнить о конкурентах, которых в определенной нише может быть очень много. Проиллюстрирую ситуацию на примере двух конкурентов. У первого конкуренты рыночная доля чуть больше нашей. У второго - чуть меньше. Они оба представляют для нас потенциальную опасность. Первый - тем, что он имеет большую нишу и, следовательно, более «силен» в экономическом отношении. Второй, хотя и не достиг нашего уровня, активно стремится к этому и, скорее всего, планирует выпустить какой-то новый конкурентоспособный продукт.
Для наглядного представления о положении дел с конкурентами, обычно используют диаграмму, которую рисуют справа от матрицы (рис. 14).
Рисунок 14. Матрица, использующаяся для учета влияния конкурентов.
Конкурентов оценивают по тому, насколько полно они способны выполнить каждое из потребительских требований, определенных на первом шаге. Для оценки используют экспертный метод. Сравнение конкурентов называется процедурой бенчмаркетинга, то есть сопоставимой оценки. Конкуренты - это своеобразные эталоны, по сравнению с которыми оценивают потенциал компании на рынке.
Допустим, что для каждого потребительского требования выбрана 5-ти бальная шкала оценки: чем больше балл, тем выше оценка потребителем каждого потребительского требования на указанной шкале как продукции выпускающей компании, так и ее ближайших соседей (рис. 15).
Рисунок 15. Учет влияния конкурентов.
Ломаная линия, характеризующая положение степени удовлетворенности потребителем каждого требования к продукции компании по сравнению с конкурентами, называется «профиль компании (или фирмы) на рынке».
Сравнивая оценки степени удовлетворения требований новой продукции и продукции конкурентов на рынке, можно выявить направления совершенствования проектируемой продукции.
7. Учет технических ограничений
На седьмом этапе СФК производится учет технических ограничений.
Не все значения инженеры характеристик достижимы. Скажем, вряд ли кто-нибудь отказался бы иметь суперскоростной спортивный автомобиль массой в несколько сотен килограмм, однако технически это невозможно реализовать, по крайней мере, на нынешнем уровне развития техники. Поэтому следующей строчке матрицы проставляют экспертные оценки технической реализуемости тех значений инженерных характеристик, которых в наибольшей степени требуют потребители. С учетом этого получаются скорректированные целевые значения инженерных характеристик.
Структурирование функции качества
(Лоренс П. Сулливан)
Предисловие издателя сайта
Метод структурирования функций качества (СФК) является ключевым в системе технологий менеджмента на основе качества. Различные варианты этого метода используются ведущими мировыми компаниями в ходе разработки новых продуктов и услуг.
Первоисточник публикуемого на сайте материала - статья, опубликованная в журнале Quality Progress: L .P.Sullivan , “ Quality Function Deployment ”, June 1986, pp .39-50.
Основой для материала, помещаемого на сайте, явился перевод оригинальной статьи, опубликованный в журнале «Курс на качество» №3-4 за 1992 г. Мы благодарим главного редактора и издателя журнала Ю.П. Адлера за разрешение использовать данный перевод. Для публикации на сайте была проведена дополнительная редакция текста и иллюстраций.
Ю. Т. Рубаник
Структурирование Функции Качества
Лоренс П. Сулливан.
Система, которая гарантирует, что покупательские требования будут управлять разработкой изделия и процессом его производства.
В Японии система управления качеством, охватывающая всю фирму, характеризуется: 1 - некоторой философией, 2 - требованиями, 3 - механизмом структурирования требований потребителей по вертикали и горизонтали, на всех уровнях компании. Этот механизм назван структурированием функции качества (СФК) и служит «операциональным определением» общефирменной системы управления качеством (Company Wide Quality Control - CWQC). Философия и требования CWQC были описаны в первой части этой статьи, опубликованной в « Quality Progress » в мае 1986 г. Коротко остановимся на трех ее моментах.
1. Многие компании США в последние годы разрабатывали свои философии качества. Философию компании нельзя скопировать или адаптировать откуда - то еще. Ее надо разработать так, чтобы отразить культуру данной компании и долговременные цели управления. Если она разработана именно с этих позиций, ее можно структурировать по вертикали и по горизонтали, охватывая всю компанию, изменяя мышление всех сотрудников через политику управления и практику работы.
2. В Японии технические требования ОФСУК (Японский промышленный стандарт Z 8101-1981) весьма последовательно выполняются большинством компаний. В компаниях США под управлением качеством и ОФСУК разные люди понимают разные вещи и множество сил теряется на дебаты о достоинствах отдельных программ качества. Это приводит к переключению внимания аппарата управления с действия на споры о качестве, так как внутри компании нет той согласованности действия, которую подразумевают управление качеством и ОФСУК.
3. Основная цель любой промышленной компании - поставлять на рынок новые (или производимые в данный момент) изделия раньше своих конкурентов, по более низкой цене и лучшего качества. Механизм достижения этой цели у японцев называется Структурированием Функции Качества (СФК).
Определим шесть основных понятий, связанных с СФК:
1. Структурирование Функции Качества - общая концепция, которая обеспечивает средства для перевода потребительских требований в соответствующие технические требования на каждом этапе разработки изделия и его производства (то есть стратегия маркетинга, планирование, инженерная разработка и конструирование изделия, оценивание прототипа, производство, сбыт). В этой концепции затем выделяются «структурирование качества изделия» и «структурирование функции качества» (описывается ниже).
4. Структурирование Функции Изделия - преобразование голоса потребителя в характеристики-двойники – технические требования.
5. Структурирование Функции Качества – определение действий, необходимых для достижения качества, которого требует потребитель; распределение конкретной ответственности за качество между конкретными подразделениями. (В рассматриваемом контексте выражение «Функция качества» относится не только, и не столько к задачам, решаемым службой качества, а скорее к любой деятельности в компании, необходимой для достижения качества, независимо от того, какое конкретно подразделение осуществляет эту деятельность).
6. Матрицы структурирования - серия матриц, применяемых для перевода голоса потребителя в требования к показателям качества конечного продукта, составляющих его компонентов и процессов их создания.
Для понимания СФК сначала нам надо осознать, что подход к качеству в компаниях Японии и США глубоко различен. В японских компаниях голос покупателя управляет всеми видами деятельности, в то время как в компаниях США превалирует голос исполнителя или инженера. Более того, по сравнению с компаниями США, японские компании концентрируются в основном на том, что больше всего нравится потребителю. Компании США, напротив, уделяют больше внимания определению того, что больше всего не нравится потребителю. Вот почему японцы больше сил вкладывают в планировании качества на начальном этапе разработки изделия, в то время как компании США больше внимания уделяют решению проблем по мере их проявления на последующих этапах разработки и производства.
В компаниях, использующих СФК, все действия приводятся в движение «голосом потребителя»; СФК, следовательно, есть следующий шаг в расширении сферы управления качеством: помимо производственного процесса, рассматривается также процесс разработки изделия. Метод СФК впервые стал использоваться на судоверфи в г. Кобэ, принадлежащей машиностроительной корпорации Mitsubisi Ltd . в 1972 году, что затем положило начало его распространения в Японии.
СФК принесло большую выгоду компаниям, стремившимся к получению знаний и приобретению навыков, необходимых для использования этой системы на практике, поскольку:
Цели, сформулированные на этапе создания изделия, основанные на требованиях потребителей, не искажаются на последующих этапах его разработки и производства.
Определенные стратегии маркетинга или «точки продаж» не теряются, не размываются в процессе движения изделия от маркетинга к разработке и далее к производству и реализации.
Систематическим образом, без изъятий и пропусков выявляются и ставятся под контроль все важные факторы, необходимые для получения желаемого выхода.
Достигается огромная эффективность, так как сводится к минимуму ошибки, связанные с неправильным пониманием целей, стратегий, не адекватным выбором критических параметров управления, а следовательно исключается необходимость последующих коррекций (см.рис.1).
Концепция системы СФК основывается на четырех ключевых документах:
1. Матрица Потребительских Требований переводит голос потребителя в контрольные характеристики-двойники; то есть она позволяет превращать общие потребительские требования, полученные путем оценивания рынка, сравнений с конкурентами и рыночных тенденций, в конкретные контролируемые характеристики конечного продукта.
2. Матрица Структурирования Характеристик Готового Продукта переводит выходные данные из Матрицы Потребительских Требований (то есть контрольные характеристики конечного продукта) - в характеристики критических компонентов, из которых состоит изделие.
3. Матрицы Процессов и Контроля определяют критические параметры изделия, его компонентов и процессов их производства, а также способы и методы осуществления контроля каждого критического параметра.
4. Рабочие Инструкции разрабатываются исходя из знания критических параметров изделия или процесса. Эти инструкции определяют способы, действия, операции, которые должны быть выполнены персоналом предприятия, чтобы гарантировать, что целевые потребительские требования достигнуты.
Вся система СФК, основанная на этих документах, является основой для непрерывного потока информации от потребительских требований к рабочим инструкциям. Именно таким образом достигается то, что В. Эдвардс Деминг называет «ясным операциональным определением» качества, обеспечивается координация действий для достижения общей цели, отслеживаются приоритеты, достигается концентрация внимания на критических аспектах и факторах.
Давайте остановимся на каждом документе более подробно.
Цель Матрицы Потребительских Требований - перевод потребительских требований в требования к ограниченному набору контролируемых характеристик конечного продукта. Эти требования должны затем развертываться (структурироваться), т.е. использоваться в качестве проектных ограничений на всех этапах разработки изделия, производства и контроля.
Составление этой матрицы включает восемь этапов.
Этап 1. Составление списка требований к изделиям на языке потребителей, как показано в примере на рис. 2. Первичные требования, которые и выражают основные пожелания потребителей, затем детализируются в требованиях второго и третьего уровней, образуя перечень уже более конкретных требований. Исходная информация для разработки списка требований обычно стекается из нескольких источников: данных исследования рынка, мнений дилеров (продавцов), пожеланий отделов сбыта, изучения движения товарных запасов, специальных обследований мнений потребителей и т.д. Этот этап - самая критическая часть процесса СФК и обычно самая сложная. Сложность заключается в том, чтобы узнать и выразить, что на самом деле хочет потребитель, а не то, что производитель или разработчик думает о его желаниях. Список потребительских требований, «голос потребителя» формирует горизонтальные строки – входы в плановую матрицу (рис.2)
Этап 2 . продолжающий составление плановой матрицы, связан с выделением контролируемых параметров, характеристик конечного изделия, правильный выбор значений которых, как вы полагаете, должен обеспечить удовлетворения требований, предъявляемых потребителем (см. рис.3). Эти характеристики - двойники, отражающие потребительские требования, должны затем селективно «развертываться» в требования, учитываемые на различных этапах процесса разработки, производства, сборки и обслуживания, чтобы, в конце концов, проявиться в эксплуатационных качествах конечного продукта, удовлетворенности потребителя. Следовательно, эти характеристики должны быть выражены в измеримых терминах, так как фактические данные предстоит контролировать и сравнивать с целевыми значениями* . Список технических характеристик формируют верхние входы столбцы в плановой матрице Рис.3
Этап 3. Обычно, проблем с формированием списка технических параметров, характеристик изделий, не возникает. Недостатка в них нет, скорее существует избыток. Вопрос, однако, в том, верно ли эти характеристики отражают требования потребителя, сформулированные на его, потребителя языке? Поэтому после заполнения столбцов и строк верхней части Плановой Матрицы, мы переходим к анализу зависимостей (связей) между потребительскими требованиями и контролируемыми характеристиками изделия (см.рис.4). Так как степень корреляции между потребительскими требованиями и характеристиками изделия может существенно различаться, для характеристики силы связи применяется набор символов, показанных на рис.4.
Заполнение матрицы связей с помощью указанных символов обладает тем преимуществом, что дает возможность быстрого и наглядного представление об адекватности отражения контролируемыми характеристиками продукта потребительских требований. Отсутствие символов (или преобладание знаков «слабая связь») показывает, что некоторые потребительские требования не имеют соответствующих «двойников» или проявляют слабую связь с контролируемыми характеристиками конечного продукта. А вероятность того, что изделие будет удовлетворять слабо контролируемым требованиям очень мала.
Очень важный аспект использования рассматриваемой матрицы связей - ее способность выявлять противоречивые требования к изделию. В случае возникновения таких противоречивых требований для достижения отдельных потребительских требований может потребоваться оптимизация конструкции и/или технологии производства продукта.
На этом этапе, возможно, потребуется изменить или дополнить контролируемые характеристики конечного изделия, чтобы добиться адекватного отражения всех потребительских требований.
Этап 4 в построении Плановой Матрицы - добавление рыночного оценивания. Оно включает в себя оценку рейтинга относительной важности требований к изделию с точки зрения потребителей, а также сравнения конкурентоспособности существующих изделий (см. рис.5).
Оценка конкурентоспособности показывает, как потребители воспринимает ваш товар в сопоставлении с конкурентами с точки зрения удовлетворения различных видов их потребностей. Короче говоря, эта оценка дает более четкое представление об сильных и слабых сторонах вашего изделия на рынке и тех его «узких» местах, которые требуют усовершенствования. Информация для заполнения этой части плановой таблицы формируется на основании проводимых маркетинговых обследований, поступает от средств массовой информации и обратной связи в процессе продаж и обслуживания продукции. При проведении оценки конкурентоспособности необходимо рассматривать не только ваш продукт, но также продукты основных - конкурентов, как показано на рис.5.
Этап 5 связан с оценкой фактических значений контролируемых характеристик конечного продукта (см. рис.6). Необходимые для этого данные обычно получают путем измерения и испытаний, проведенных внутри вашей компании. При этом информация должна охватывать как ваши собственные изделия, так и изделия ваших конкурентов. Эти данные по возможности должны быть результатом измерений, полученных в результате использования объективных методов. Если приходится использовать экспертные оценки, тогда нужно стремиться обеспечить их объективность, представляя в форме количественных рейтинговых характеристик.
Оценки изделий конкурентов потребителями сравниваются с результатами сравнения контролируемых характеристик изделия, так как показано в левом нижнем углу рис.6. В результате такого сравнения могут быть определены разногласия между тем, что говорит потребитель, и вашими собственными оценками. Например, результаты исследования потребительских предпочтений могут показывать, что изделие конкурента лучше всего удовлетворяет потребительские требования, а ваши измерения говорить, что по каким-то контролируемым характеристикам лучшим является ваше изделие. Это может свидетельствовать о неадекватности используемых вами методов оценки, или что для характеристики потребительских предпочтений были выбраны не те характеристики.
На Этапе 6 мы используем данные ранжирования в правых столбцах Плановой Матрицы для выделения «точек продаж» нового изделия (см.рис.7). Термин »точка продаж» определяет, какие аспекты изделия (например, лучшие в своем классе скоростные характеристики или внутренняя вместимость салона) могут выделить ваше изделие в глазах потребителей и, которые, следовательно, важно подчеркивать в рекламных сообщениях на данном сегменте рынка. На основании этих же данных устанавливается цена изделия, стратегия рекламы, продвижения, сбыта.
При определении точек продаж учитывают:
Степень важности определенного параметра, характеристики с точки зрения удовлетворении приоритетных нужд потребителей;
Опыт и результативность предшествующих действий вашей компании;
Затраты, которые необходимы для создания (поддержания) преимущества в данном аспекте.
Этап 7 – установление целевых значений для каждой контролируемой характеристики конечного изделия (см. рис.8). При установлении целевых значений учитывают выбор точек продаж, рейтинг важности с точки зрения потребителя, текущие сильные и слабые стороны изделия. Как подчеркивалось выше, должны существовать объективные процедуры измерения фактических значений этих характеристик, с тем, чтобы можно было оценить степень их достижения на проектируемом изделии.
Значения выделенных целевых характеристик должны оцениваться (измеряться) на всех этапах проекта. Например, при разработке автомобиля:
Должна производиться оценка механических и функциональных свойств изделий прототипов;
Указанные характеристики должны быть рассмотрены в процессе анализа потенциальных видов дефектов и методов их предотвращения (FMEA);
Производится испытание и измерение выделенных характеристик на узлах, изготовленных на промышленном оборудовании еще до начала производства, и первых узлах после их запуска в производство.
Этап 8 в составлении Плановой Матрицы включает в себя выбор контролируемых характеристик изделия, условия обеспечения которых должны «структурироваться» («развертываться») , т.е. учитываться при формировании конструкции, технологии производства, методов контроля (см.рис.9). Этот выбор основывается на сравнительной оценке важности выделенных потребителями характеристик, выборе точек продаж, возможности достижения конкурентного преимущества по данным характеристикам, трудности (возможности) достижения целевого значения характеристики.
Те характеристики, которые сильно влияют на удовлетворение потребительских требований, по которым имеется отставание от конкурентов, или напротив, если они создают конкурентные преимущества и сильные точки продажи, должны быть «развернуты», т.е. систематизированным, дисциплинированным образом преобразованы в требования, действий и методы контроля, на всех этапах проекта.
И напротив, те характеристики, которые не критичны для удовлетворения потребительских требования, которые не дают существенных точек продаж, для которых не трудно достичь целевых значений, не нужно включать в процесс структурирования.
Когда Плановая Матрица Потребительских требований заполнена, мы переходим к Матрице Структурирования Характеристик Готового Продукта , то есть ко второму ключевому документу СФК. В этой матрице контролируемые характеристики проектируемого продукта переносятся с верхнего уровня, характеризующего изделие (например автомобиль) в целом, на уровень функциональных подсистем, узлов и составляющих их компонентов (см.рис.10).
На этой фазе процесса структурирования, как потребительские требования, так и контролируемые характеристики конечного продукта рассматриваются более подробно. Вначале определяются характеристики подсистем и составляющих их узлов (компонентов), оказывающие влияние на контролируемые характеристики конечного продукта. Затем заполняется матрица, которая наглядно показывает степень взаимосвязи между характеристиками подсистем и компонентов и изделия в целом. Это позволяет выделить наиболее значимые, «критические» параметры и характеристики подсистем и узлов. Такие критические параметры и характеристики подсистем предстоит «структурировать» на следующих этапах. Результатом такого структурирования является создание условий для обеспечение таких значений характеристик подсистем и компонентов, которые необходимы для достижения требуемых свойств изделия в целом.
Матрица структурирования компонентов (рис. 11) расширяет список компонентов, влияющих на характеристики подсистем и изделия в целом, а также перечень параметров указанных компонентов. Значения этих параметров определяет способность достижения целевых характеристик готового изделия. Критические параметры компонентов затем «развертываются» с помощью Плана Процесса - третьего важного документа концепции СФК
План Процесса (рис.12) устанавливает связи между операциями процесса, используемого для производства компонента, и параметрами компонента и составляющих его деталей. Для обозначения силы связи используются те же символы, какие использовались в предшествующих матрицах.
На этой фазе структурирования производится выделение операций в составе процесса производства, которые в решающей степени определяют значения важных параметров готового компонента. Если важная характеристика критического компонента изделия (например, диаметр пружины, прочность, качество поверхности и т.п.) формируется или существенно изменяется на данной операции процесса, данная операция начинает рассматриваться как подлежащая контролю. Знания и опыт позволяют определить те параметры, которые необходимо контролировать на данной операции, для того, чтобы обеспечить достижение необходимых свойств готового компонента («контрольные точки» ).
Перечень контрольных точек и контролируемых параметров составляют исходную информацию для разработки стратегии и плана обеспечения качества изделий. Они задают подход к концентрации внимания и ресурсов на формировании и контроле таких параметров компонентов и процессов их производства, которые определяют способность изделия удовлетворять приоритетным потребительским требованиям.
Если для того, чтобы добиться целевых значений параметров компонентов в процессе проведения технологической операции нужно осуществлять непрерывный или периодический контроль (мониторинг) определенных параметров процесса (например, температура, давление и пр.), эти параметры фиксируются отдельно как «точки проверки ». Информация о контрольных точках и точках проверки является исходной при разработке Карты Контроля Качества .
Карта Контроля Качества (рис.13) включает в себя блок-схему процесса, точки контроля, а также характеристики используемых методов контроля (объем и частоту взятия выборок, методы анализа результатов и выработки решений по управлению процессом) для каждой из перечисленных точек контроля.
Мы видим, что в результате процесса структурирования мы определили способы контроля ключевых деталей и узлов, а также точки и методы контроля и мониторинга наиболее важных параметров компонентов и процессов их создания. Выделение критичных контролируемых параметров имеет принципиальное значение для того, чтобы обеспечить характеристики компонентов и узлов, наиболее тесно связанных с удовлетворением потребительских требований.
В свою очередь, информация, получаемая на данной стадии процесса структурирования, используется для разработки Рабочих инструкций для исполнителей технологических и контрольных операций .
Рабочие инструкции по технологическим и контрольным операциям - четвертый и последний документ СФК. Он определяет требования к исполнителям, вытекающие из выделенных ранее контрольных точек и точек проверки, зафиксированных в Плане процессов и Карте контроля качества.
В инструкциях по технологическим операциям необходимо предусмотреть варианты действий для возможных ситуаций возникающим в процессе производства. Этот документ четко диктует оператору способы реализации операции, обеспечивающие достижение требуемого уровня качества. Так, например, для оператора на сборочной линии, в такого рода инструкциях должно быть указано:
Какие требования предъявляются к используемым деталям;
Какие инструменты и как нужно использовать в процессе операции;
Как проводить контроль параметров компонентов и параметров операции;
В Технологической и Контрольной картах должно быть указано, как выполнение (невыполнение) этих требований может повлиять на контролируемые параметры компонента и конечного продукта. Таким образом, каждый оператор знает, связь между выполняемой им работой и степенью удовлетворенности потребителя продукцией компании..
Система СФК применяется фирмой Тойота с 1977 года, причем до этого четыре года было затрачено на обучение и подготовку персонала. Результаты впечатляющие (см.рис.14). В период времени с января 1977 года по апрель 1984 года в отделении производства кузовов освоено производство четырех типов автомобилей. Принимая 1977 год за точку отсчета, компания сообщила о сокращении на 20% стартовых затрат на внедрение нового типа автомобиля в октябре 1979 года, к октябрю 1982 года на 38% и суммарное сокращение затрат на 61 % к апрелю 1984 года. За этот же период длительность цикла конструкторской разработки изделия - время вывода продукта на рынок было сокращено на 1/3, при соответствующем повышении качества благодаря сокращению числа конструкторских изменений.
В настоящее время все поставщики компании Тойота применяют СФК. Компания «Аисин Варнер», которая обеспечивает поставку 98% коробок передач для Тойота, сообщает, что СФК помогла сократить количество конструкторских изменений в период технологической разработки изделия на половину. Общий эффект СФК заключается в сокращении времени разработки в их компании и общей длительности цикла разработки и освоения производства наполовину. Тем самым достигается сокращения длительности времени выхода на рынок новых марок для компании Тойета.
Внедрение СФК будет вызовом для любой компании. Оно требует большого объема работ на ранних этапах планирования. СФК также усложняет внесение изменений после того, как проект принят к разработке, потому что в этом случае придется изменять все элементы системы, внутренне связанные между собой. Система может также оказаться слишком сложной с точки зрения администрирования: Как наладить коммуникацию между участвующими в работе подразделениями, обеспечить согласованность их решений? Кто будет следить за документами на протяжении всего цикла конструкторской разработки? Как внести изменение в документы СФК, если эти изменения инициируются во время разработки технологии и подготовки производства?
Несмотря на все эти потенциальные трудности, СФК открывает массу преимуществ.
Это система приводится в движение потребителем. Она позволяет установить связь между требованиями потребителей, техническими характеристиками изделия, параметрами его функциональных подсистем и их компонентов на всех этапах разработки.
СФК также обеспечивает средства перевода потребительских требований в совокупность контролируемых характеристик и требований к методам реализации технологических операций. Эта система формирует непрерывный информационный поток, гарантирующий, что все элементы производственной системы подчинены потребительским требованиям.
Система СФК предполагает использование командного подхода к организации работ. Она позволяет объединить, скоординировать действия различных функциональных служб, помогает им лучше понять требования потребителя и друг друга и совместно находить средства удовлетворения этих требований.