«Нет истинного значения ни для чего на свете».

 

[2] Э. Деминг,"Выход из кризиса"

Вариабельность

Повышение производительности и качества в результате прекращения бесконечного вмешательства оператора в работу гофроагрегата

 

Видели бы вы на что была похожа работа людей. Оператор носился между отбором образцов листа с каждой полосы для измерений и пультом управления положением ножей в течение всей 12 часовой смены.

 

Данное решение применимо ко всем производственным процессам, где операторы измеряют только что произведённое изделие и на основании этих измерений вносят корректировки в настройки оборудования для изготовления следующего изделия.

 

Григорьев С. П.

 

 

 

Знаниям нет замены. Но перспектива использования знаний пугает.  - [2] Эдвардс Деминг

 

 

Ко мне обратился руководитель предприятия занимающегося производством гофрокартона с просьбой разобраться с качеством на производстве. Одним из проблемных мест, по его мнению, была компьютеризированная машина продольной резки-рилёвки гофроагрегата.

 

Машина продольной резки-рилевки гофроагрегата и контрольные карты Шухарта

 

 

Оператор этой машины отвечал за точность ширины многополосного роспуска полотна гофрокартона и положение продольных рилёвок (линии продавливания картона в местах изгиба будущей коробки). Оператору также вменялось выполнять письменное распоряжение директора производства, содержащее следующее требование: "Отступление от заданных размеров не допускается". Поясню, что единицы измерения размеров в задании - миллиметры (мм).

 

Видели бы вы на что была похожа работа людей, вновь пришедших на должность оператора резки. Оператор носился между отбором образцов листа с каждой полосы для измерений и пультом управления положением ножей и рилёвок в течение всей 12 часовой смены. Новенькие и порядочные долго не выдерживали такой сумасшедшей работы и увольнялись.

 

Почему только новенькие? Они еще не знали, что сколько ни бегай — не попадешь в размер. А "старички" спокойно прекращали бегать после первой попытки, неважно успешной или нет, настроить резку. А указание директора производства, "старички" просто игнорировали - иначе сошли бы с ума.

 

Так, функционирует все бизнес-системы, где руководство не понимает природы вариабельности и перекладывает ответственность за качество и производительность на рабочих, ограждаясь регламентами или приказами, как в этом случае: "Отступление от заданных размеров не допускается". Рабочие отвечают на это, как могут. Так начинается и подпитывается "классовая война" между рабочими и руководством.

 

Я собрал всех контролеров, операторов резки, мастера цеха, начальника производства и предложил им произвести измерения на образце листа картона с рилёвками теми инструментами и способами, которыми они пользуются обычно. Используя предложенные мне инструмент и метод измерения, я также произвел измерение. Все измерения записывались.

 

Инструментом оказались металлические линейки и рулетки. Что из этого было поверенным никто не знал, но сейчас не об этом.

 

Все собравшиеся измеряли ширину листа и положения рилёвок последовательным способом от края листа до 1-й рилёвки, далее от первой рилёвки до следующей, далее от следующей рилёвки до противоположного края листа (Рис.1). Надо заметить, что такой метод измерений, накапливающий ошибку с каждым новым измерением, был определен формой задания резчику, которую спустило ему руководство, например, 200-500-200 мм. Кто-то начинал измерять, упирая линейку в прижатый к краю листа палец руки (как упору), кто-то использовал рулетку. Перпендикулярность расположения на листе измерительного инструмента линиям продольного края листа (рилёвки технологически параллельны продольному краю листа) определяли на глаз.

 

Рис. 1. Точка начала очередного измерения, зависит от примерного (на глаз) расположения точки конца предыдущего измерения.

 

По результатам эксперимента была построена контрольная карта индивидуальных значений и скользящих размахов XmR-карта. В качестве индивидуальных значений использовалась разница измерения и среднего всех измерений в мм, как наиболее близкого к истинному размеру. Ведь:

 

 

Нет истинного значения ни для чего на свете.  - [2] Э. Деминг, "Выход из кризиса"

 

 

Карта индивидуальных значений не выявила признаков особых причин вариабельности.

 

XmR-карта индивидуальных значений расхождения измерений положения рилевки

Рис. 2. Карта индивидуальных значений расхождения измерений положения рилевки разными контролерами и среднего значения, мм. UNPL(x) – верхняя естественная граница процесса; LNPL(x) – нижняя естественная граница процесса; CL(x) – среднее процесса.

 

Литература: Правила построения контрольных карт Шухарта смотрите в ГОСТ Р ИСО 7870-1-2011 (ISO 7870-1:2007), ГОСТ Р ИСО 7870-2-2015 (ISO 7870-2:2013) - [11] Статистические методы. Контрольные карты Шухарта.

Статья: Правила определения отсутствия управляемости по контрольным картам. Подробно...

 

Карта mR также не выявила признаков особых причин вариабельности.

 

Контрольная mR-карта скользящих размахов измерений положения рилевки

 

Рис. 2.1. Контрольная mR-карта скользящих размахов измерений положения рилевки разными контролерами и среднего значения, мм. UCL(mR) – верхняя контрольная граница скользящих размахов; CL(mR) – среднее скользящих размахов.

 

Процесс измерения демонстрировал разумную степень статистической управляемости, и для дальнейших улучшений, если такие улучшения потребуются, необходимы системные изменения (совершенствование системы измерений). В то же время статистически устойчивое состояние свидетельствовало о праве на существование существующей системы измерения, хотя и с большим разбросом данных. В противном случае при статистически неустойчивом состоянии можно было бы говорить об отсутствии системы измерений. Сколько людей измеряло, столько и разных размеров, случайно гуляющих вверх и вниз от среднего значения, стабильно выдавала система измерения. Нет никакого смысла искать причину индивидуальных колебаний в этом случае, вариабельность обусловлена общими (системными) причинами. На что в таком случае реагировал оператор резки, когда бросался корректировать работу машины? Откуда он мог это знать?!

 

Когда процесс демонстрирует разумную степень статистической управляемости, поведение процесса предсказуемо, он находится в своем лучшем состоянии. Такой процесс (и люди в нем) делает все на что он способен (см. Рис.2). Знание о прошлом поведении такого процесса можно использовать для предсказания его будущего, а именно случайных вариаций в пределах контрольных границ с распределением данных согласно эмпирическому правилу (Рис.3).

 

Эмпирическое правило распределения данных в стабильной системе.

Рис. 3. Эмпирическое правило распределения данных в стабильной системе. ВКГ - верхняя контрольная границы, НКГ - нижняя контрольная граница, CL - средняя линия.

 

Теперь пришло время напомнить о распоряжении директора производства, содержащем следующее требование: "Отступление от заданных размеров не допускается". Как следовало поступить хорошему работнику, следуя указаниям руководства, если бы все размеры получал он, а не группа привлеченных к эксперименту? Посмотрите на контрольную карту на Рис. 4.

 

Контрольная XmR-карта Шухарта с неадекватными требованиями к процессу

 

Рис. 4. Красным пунктиром обведена средняя линия, "отступления от которой не допускаются". Только 3 из 20 измерений не вызвали бы корректировок оператором работы автоматически настраиваемой резки. По вертикальной оси измеряется разница измерения и среднего всех измерений в мм

 

Замечу, что требования директора производства неизмеримо жёстче требования [17] ГОСТ 26433.1-89 ПРАВИЛА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ. Понято, что большинству руководителей хотелось бы простыми указаниями решать все, но...

 

 

Рис. 4. Красным пунктиром показаны линии допуска точности измерения по ГОСТ 26433.1-89. По вертикальной оси, разница измерения и среднего всех измерений в мм. UNPL(x) – верхняя естественная граница процесса; LNPL(x) – нижняя естественная граница процесса; CL(x) – среднее процесса; USL(x) – верхняя граница допуска; LSL(x) – нижняя граница допуска.

 

Что делать конкретно?!

 

Разброс измерений (вариабельность) в диапазоне 6 сигма между верхней и нижней контрольной границей (Рис. 5.) значительно шире поля допуска, определенного по ГОСТ. Надо было что-то делать с этой вариабельностью в любом случае. Система измерений демонстрирует статистическую управляемость, а это, кроме предсказуемости, дает нам направление для выработки улучшений. Нет смысла требовать от рабочих более точных измерений, следует заняться изменением системы измерений (совершенствованием). А изменение системы - право и обязанность менеджмента.

 

1. Было решено поменять метод измерения, ликвидировав возможность накопления ошибки от измерения к измерению на одном образце - все измерения от одной точки "абсолютного нуля". Форму задания оператору резки, так же поменяли, 200-700-900 мм. Разве могли это предложить рабочие?

 

Порядок измерения. Все измерения рилевок от одной точки, "абсолютного нуля".

 

Рис. 4. Порядок измерения. Все измерения от одной точки, "абсолютного нуля".

 

2. Для измерений собрали стенд, который легко помогал зафиксировать еще один параметра листа гофрокартона - косину (степень отступления от прямоугольной формы), см. Рис. 6.

 

Измерительный стенд для листового гофрокартона

 

 

Рис. 6. Измерительный стенд

 

Результат новых измерений сотрудниками, участвующими в первом эксперименте, на стенде смотрите на контрольной карте, Рис. 7

 

Контрольная карта Шухарта улучшенного процесса

 

Рис. 7. Контрольная карта измерений собранных с помощью нового стенда. По вертикальной оси, разница измерения и среднего всех измерений в мм

 

Результат

 

Без "затрат на качество" в течение 1-го дня улучшено качество процесса измерений в 4 раза (Рис. 8), повлекшее за собой повышение качества выпускаемых листов гофрокартона, повысилась скорость производства гофрокартона (производительность), так как теперь нет необходимости в снижении скорости гофроагрегата из-за модуля продольной резки, оператор резки перестал вмешиваться в работу статистически устойчивого процесса, его работа стала более спокойной и разумной, появилась возможность испытывать гордость за свой квалифицированный труд.

 

Контрольная карта 4-х кратного улучшения за счет изменения системы измерия

 

Рис. 8. Четырехкратное улучшение за счет совершенствования системы измерения без финансовых вложений. По вертикальной оси, разница измерения и среднего всех измерений в мм

 

Что и требовалось доказать

 

В очередной раз и без каких-либо исключений подтверждается теория Цепной реакции Деминга.

 

 

Улучшайте качество

За счет меньшего количества ошибок, переделок и задержек, а также лучшего использования машинного времени и материалов уменьшатся затраты

Повысится производительность

Займете рынок, предлагая лучшее качество по более низкой цене

Останетесь в деле

Сохраните и умножите количество рабочих мест

 

Рис. 9. Цепная реакция Деминга

 

Если и потребуется дальнейшее улучшение системы измерения (снижение вариабельности) скорее всего, это потребует изменения измерительного инструмента, т. к. линейка уж не позволит более точно измерять линейные размеры картона. О приближении к пределу точности измерения свидетельствует карта скользящих размахов улучшенного процесса измерений. Для пояснения последнего заключения, смотрите открытое решение "Построение контрольных карт по неадекватным единицам измерения ведет к ошибочным выводам". Но достигнутой точности размеров в работе с картоном - вполне достаточно.

 

 

Когда же оператору резки можно будет вмешаться в работу автоматической настройки гофроагрегата на задание? Только при наличии свидетельств выхода системы из-под контроля. В этом случае, скорее всего, придется остановить гофроагрегат до выяснения причин выхода системы из статистически управляемого состояния.  Смотрите правила выхода системы из-под контроля (правила определения отсутствия управляемости по контрольным картам Шухарта).

 

Важно!

Вы не сможете полностью устранить вариабельность реальных процессов никогда и ни при каких условиях. Но вы можете привести процессы в стабильное (предсказуемое) состояние, после чего можно будет заняться системными изменениями, направленными на снижение вариабельности настолько, насколько это возможно, и необходимо, с точки зрения экономической эффективности.

 

 

Теперь, когда система измерения, находящаяся в статистически управляемом состоянии улучшена, можно уделить внимание настройке (поверке) самих ножей и рилёвочных роликов машины продольной резки гофроагрегата. Разница среднего измерений стабильного процесса и значения, на которое установлен нож составит смещение ножа в большую или меньшую сторону.

 

 

Рис. 10. Контрольная XmR-карта Шухарта (X-карта).

UNPL(x) – верхняя естественная граница процесса; LNPL(x) – нижняя естественная граница процесса; CL(x) – среднее процесса; НОЖ – установленное значение положения ножа. Шухарта (X-карта).

UNPL(x) – верхняя естественная граница процесса; LNPL(x) – нижняя естественная граница процесса; CL(x) – среднее процесса; НОЖ – установленное значение положения ножа.

 

Поскольку в этом случае ножи и рилёвочные ролики управляются отдельными датчиками положения и сервоприводами, эту работу будет необходимо провести для каждого ножа и рилёвочного ролика. Эти действия вернут операторам резки доверие к настроенной с его участием автоматике гофроагрегата, при этом дадут научный и разумный метод контроля ее работы.

 

 

Смотрите еще одну статью в разделе фундаментальных знаний: "Концепция вариабельности и управление технологическими процессами". Статья о том, что лицо, управляющее процессом, действуя из самых лучших побуждений, может совершать действия, ухудшающие показатели эффективности процесса в случае, если не учитывается характер наблюдаемых вариаций.

 

 

Инструменты, позволяющие реализовать идеи этого открытого решения: Бумажные формы (бланки) контрольных карт Шухарта и гистограмм для ведения на цеховом уровне - лучшие возможности, доступность и простота использования.

 

 

Открытые решения

Технический нокаут конкурентов

 

Как статистическая оценка параметров качества продукции поставщика авто-компонентов в кратчайшие сроки привела его к значительному увеличению объема продаж и прибыли.

Нормирование производственных процессов

 

Статистическое управление процессами (SPC) против Нормирования производственных процессов и операций. Тест на уровень организационного развития.

Использование KPI в системе мотивации

 

Каждый представляет или пытается подать себя в выгодном свете для собственного выживания. Организация в целом проигрывает.

Премирование сотрудников

 

Премировать или депремировать сотрудников компании, за результат отчетного периода в пределах системы, все равно, что вознаграждать за выигрыш в лотерею или наказывать за проигрыш

Повышение производительности и качества в результате прекращения бесконечного вмешательства оператора

 

Видели бы вы на что была похожа работа людей. Оператор носился между отбором образцов листа с каждой полосы для измерений и пультом управления

АСУ ТП. Ошибки первого и второго рода

 

Контрольные карты шухарта позволяют получить индивидуальную сигнатуру сбоев и отследить проблемы с процессами и оборудованием на ранней стадии до того, как будет достигнута граница аварийного состояния.

Построение контрольных карт по неадекватным единицам измерения ведет к ошибочным выводам

 

Все записи велись в корпоративной информационной системе (КИС) с переносом полученных измерений с дисплея высокоточного дорогого измерительного оборудования. И все бы ничего, но результаты испытаний никто в компании не анализировал.

Анализ количества исходящих контактов отдела продаж

 

Самое важное применение принципов статистического контроля качества, под которыми я подразумеваю знания об общих и особых причинах вариаций, в управлении человеческими ресурсами.

Бесполезные ERP-системы или новое по для старой компании

 

Никакая ERP-система не решает фундаментальные проблемы компании

Управления на основе страха

 

Люди на производстве будут заняты поиском способов сокрытия проблем любой ценой.

KPI в управлении качеством

 

Одна российская госкорпорация на своем корпоративном сайте сообщила о конкретных численных целях в области качества. Но если можно добиться цели без метода, то почему они не сделали это в прошлом году?

Качество или количество?

 

«На вашей фабрике применяется система сдельной оплаты. Не существует лучшей гарантии некачественной работы».  Э. Деминг

Сравнение среднемесячных значений с нормативами для индивидуальных измерений - невежество

 

В этом случае среднемесячное индивидуальных измерений, подобно средней температуре по больнице 36,6 °C, где все лежат при смерти.

Достаточно ли анализа гистограмм распределения? Начинайте с построения контрольных карт Шухарта

 

Анализ гистограмм распределения, расчет индексов воспроизводимости Cp и Cpk без понимания статистического состояния процесса - невежество!

Проблемы применения таблиц выборочного приёмочного контроля качества

 

Применение стандартов выборочного контроля по количественному и альтернативному признаку не дают представления о контролируемой партии и вводят в заблуждение поставщиков и потребителей.

Деньги есть, знаний не надо - обычная практика доминирующего стиля менеджмента

 

Надо заметить, что такого бросающегося в глаза порядка, я не видел ни на одном предприятии. Как оказалось позже, это единственное, что можно было сделать имея финансовые возможности.

Субоптимизация на цифровой модели - иллюзия улучшений

 

Проектируя в CAD полагаетесь на испытания цифровой модели построенной в номинале? Тогда ждите проблем со сборкой узлов и поведением готового изделия в реальных условиях.

Соответствующая спецификации продукция действительно соответствующая?

 

Проблемы возникающие при разделении продукции на соответствующую и несоответствующую спецификации.

Следует ли сортировать продукцию относительно полей допуска на дефектную и бездефектную или пытаться настраивать процесс?

 

 

 

 

Фундаментальные знания

14 пунктов программы доктора Э. Деминга для менеджмента

Система глубинных знаний. Deming's System of Profound Knowledge (SoPK)

Смертельные болезни и препятствия на пути к преобразованиям

Биографические данные Эдвардса Деминга

Предостережение Э. Деминга в предисловии к его книге «Выход из кризиса»

Вопросы в помощь менеджменту компаний от Эдвардса Деминга

Природа вариабельности

Преобразование и непрерывное совершенствование системы закупок

Эксперимент Э. Деминга с красными бусинами. Dr. Deming's Red Bead Experiment

Эксперимент Э. Деминга "Воронка и мишень". Dr. Deming's Funnel Experiment

Операциональные определения (operational definition)

Всё или ничего вместо использования таблиц для выборочного приемочного контроля

Управление по целям (MBO), что не так?

Система мотивации персонала

О вреде премирования

Бессмысленность поиска примеров

Ошибочная привлекательность конкуренции

Вирусная теория менеджмента

Концепция вариабельности в процессах организационного управления

Концепция вариабельности и управление персоналом

Концепция вариабельности и управление технологическими процессами

Не путайте удачу с успехом

DEMING.PRO   |   Санкт-Петербург   |   Тел.: +7 (911) 711-93-27, E-mail: s.grigoryev@deming.pro

Контрольная mR-карта скользящих размахов измерений положения рилевки

Контрольная карта Шухарта улучшенного процесса

Контрольная карта 4-х кратного улучшения за счет изменения системы измерия

Машина продольной резки-рилевки гофроагрегата и контрольные карты Шухарта

XmR-карта индивидуальных значений расхождения измерений положения рилевки

Контрольная mR-карта скользящих размахов измерений положения рилевки

Эмпирическое правило распределения данных в стабильной системе.

Контрольная XmR-карта Шухарта с неадекватными требованиями к процессу

Порядок измерения. Все измерения рилевок от одной точки, "абсолютного нуля".

Измерительный стенд для листового гофрокартона

Контрольная карта Шухарта улучшенного процесса

Контрольная карта 4-х кратного улучшения за счет изменения системы измерия

Машина продольной резки-рилевки гофроагрегата и контрольные карты Шухарта

XmR-карта индивидуальных значений расхождения измерений положения рилевки

Контрольная mR-карта скользящих размахов измерений положения рилевки

Эмпирическое правило распределения данных в стабильной системе.

Контрольная XmR-карта Шухарта с неадекватными требованиями к процессу

Порядок измерения. Все измерения рилевок от одной точки, "абсолютного нуля".

Измерительный стенд для листового гофрокартона

Контрольная карта Шухарта улучшенного процесса

Контрольная карта 4-х кратного улучшения за счет изменения системы измерия

Машина продольной резки-рилевки гофроагрегата и контрольные карты Шухарта

XmR-карта индивидуальных значений расхождения измерений положения рилевки

Контрольная mR-карта скользящих размахов измерений положения рилевки

Эмпирическое правило распределения данных в стабильной системе.

Контрольная XmR-карта Шухарта с неадекватными требованиями к процессу

Порядок измерения. Все измерения рилевок от одной точки, "абсолютного нуля".

Измерительный стенд для листового гофрокартона

Контрольная карта Шухарта улучшенного процесса

Контрольная карта 4-х кратного улучшения за счет изменения системы измерия

Контрольная mR-карта скользящих размахов измерений положения рилевки

Контрольная карта Шухарта улучшенного процесса

Контрольная карта 4-х кратного улучшения за счет изменения системы измерия