close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

ant.

код для вставкиСкачать
Министерство образования и науки РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Санкт-Петербургский государственный университет
аэрокосмического приборостроения
Ю. А. Антохина, Н. В. Бондаренко,
А. Г. Варжапетян, Е. Г. Семенова
Современные инструменты
менеджмента качества
Учебное пособие
Санкт-Петербург
2011
УДК 005.6
ББК 65.2-80
А18
Рецензенты:
проректор по качеству и образовательным проектам
доктор экономических наук, профессор Е. А. Горбашко (СПбГУЭиФ);
доктор технических наук, профессор Ю. М. Смирнов
(ОАО «Холдинговая компания «Ленинец»)
Утверждено
редакционно-издательским советом университета
в качестве учебного пособия
Антохина, Ю. А.
А18 Современные инструменты менеджмента качества: учеб.
пособие / Ю. А. Антохина, Н. В. Бондаренко, А. Г. Варжапетян, Е. Г. Семенова. – СПб.: ГУАП, 2011. – 238 с.: ил.
ISBN 978-5-8088-0641-2
Пособие является второй частью учебного пособия, выпускаемого под общим заголовком «Современные инструменты менеджмента
качества». В пособии рассматриваются вопросы постоянного улучшения характеристик качества с помощью современных инструментов обеспечения и управления качества как на этапе проектирования, так и на этапе изготовления продукции. В настоящем пособии
рассмотрены способы применения структурирования функции качества – СФК и метода анализа последствий отказов FМЕА, робастное проектирование и различные методы менеджмента качества.
Пособие предназначено для студентов всех форм обучения по направлениям 221400 –Управление качеством, 222000 – Инноватика,
221700 – Cтандартизация и метрология, а также может быть полезно студентам других направлений.
УДК 005.6
ББК 65.2-80
ISBN 978-5-8088-0641-2
© Санкт-Петербургский государственный
университет аэрокосмического
приборостроения (ГУАП), 2011
© Ю. А. Антохина, Н. В. Бондаренко,
А. Г. Варжапетян, Е. Г. Семенова, 2011
Список сокращений
ВИ – верификационные испытания
ГОСТ – государственный стандарт
ДФСС (design for six sigma – DFSS) – проектирование для шести сигм
ЖЦ – жизненный цикл
ИМ – (simulation) – имитационное моделирование
ИСО (ISO) – международная организация по стандартизации
ИТ – информационные технологии
КИК – конкурентный инжиниринг качества
КПСЦ – карта потока создания ценности
КХК – критические характеристики качества
КЦФ – коэффициент целевого функционирования
ЛА – логика антонимов
ЛИН (lean production) – бережливое производство
ЛИН и МШС (lean six sigma) – методы бережливого производства и шести сигм
ЛОР – лицо, обеспечивающее решение
ЛПР – лицо, принимающее решение
МК – менеджмент качества
МС – международный стандарт
МФ – модельный файл
МШС (six sigma method – SSM) – метод шести сигм
НЛ – нечеткая логика
ОМ – ортогональная матрица
ОСШ – отношение сигнал/шум
ПМ – проектный менеджмент
ПО – программное обеспечение
ПЭ – планирование эксперимента
РDСА (plan, do, check, act) – планируй, делай, проверяй, воздействуй
РП – (robust design – RD) – робастное проектирование
СИМК – современные инструменты менеджмента качества
СКО – среднеквадратическое отклонение
СКП – статистический контроль производства
СМК – система менеджмента качества
СПЕП – стоимость производства единицы продукции
ССП (balanced score card – BSC) – система сбалансированных показателей
3
СТО – стандарт организации
СУП – ситуационное управление проектами
СФК (quality function deployment – QFD) – структурирование
функции качества
ТО – технический объект
УПиП – управление процессами и проектами
УФ – управляющий фактор
ФПК – функция потери качества
ФСА – функционально-стоимостный анализ
ФФА – функционально-физический анализ
ЦБЗ – цель-большее значение
ЦМЗ – цель-меньшее значение
ЦНЗ – центральное номинальное значение
ШФ – шумовой фактор
ANOVA (analyze of variance) – дисперсионный анализ
CALS (continuous acquisition and lifecycle support) – непрерывная информационная поддержка поставок и жизненного цикла
CMM (capability maturity model) – модель зрелости процессов
CMMI (capability maturity model integration) – интегрированная
модель уровней зрелости
CTC (critical to cost) – критические характеристики по цене
CTD (critical to delivery) – критические характеристики по поставке
CTQ (critical to quality) – критические характеристики по качеству
DMAIC (define, measure, analyze, improve, control) – определяй,
измеряй, анализируй, совершенствуй и контролируй (ОИАСК)
FМЕА (failure mode and effects analysis – FMEA) – анализ видов
и последствий отказов
IDEF (ICAM definition) – методология системы ICAM
KPC (key product characteristics) – ключевые характеристики
продукции
OHSAS (occupational health and safety management systems) – системы менеджмента профессиональной безопасности и здоровья
PMBOK (Project Management Book of Knowledge) – свод знаний
проектного менеджмента
PMI (Project Management Institute) – Институт проектного менеджмента
RADAR (results, approach, development, assessment, review) –
результаты, подход, развертывание, оценка, анализ
4
RPZ – параметр риска потребителя
SWOT – анализ (strengths – сильные стороны, weaknesses – слабые стороны, opportunities – возможности и threats – угрозы)
TPS (Toyota productive system) – производственная система Тойота
TQM (total quality management) – всеобщее управление качеством
VSM (value stream management) – управление потоком создания
ценности
5
Введение
Возможности управления проектами и процессами (УПиП) на
сегодняшний день весьма велики. Данное явление носит всеохватный характер, начиная от крупных корпораций и кончая малыми
предприятиями любой формы собственности. К областям, в которых использование управления проектами стало традиционным,
присоединяются такие сферы новой экономики, как высокие технологии, телекоммуникации, высшее образование.
Современная тенденция УПиП стала логическим продолжением
всеобщего «движения за качество продукции» 1980–1990-х годов.
Процесс управления обеспечивает выполнение надлежащим образом упорядоченных операций и фаз проекта, приводящее к достижению поставленной цели. Суть этого процесса проста: своевременно выдавать повторяемые высококачественные продукты, для
чего необходимо управляемое и предсказуемое исполнение проектов. Чтобы это стало возможным, требуется механизм, встроенный
в процессы, например набор инструментов управления проектами
(УП). Он обеспечивает применимый на практике и осязаемый, но
при этом систематизированный, способ планирования и контроля проектов. Совершенно очевидно, что улучшение процесса УП
предполагает оптимизирование набора соответствующих инструментов. Набор инструментов насчитывает более 70 наименований. Очевидно, что владеть всеми этими инструментами в полной
мере не под силу любому продвинутому профессионалу качества.
Поэтому основная цель учебного пособия – представить ряд современных инструментов (методов и техник) управления проектами и
предложить критерии отбора, подстройки под нужды пользователя и встраивания наиболее мощных из них в «инструментальный
ящик», который затем может быть внедрен в процесс.
В настоящее время в теории менеджмента проектов можно выделить следующие подходы к УП:
– процессный подход рассматривает управление как непрерывную серию взаимосвязанных управленческих функций;
– при системном подходе организация воспринимается как совокупность взаимосвязанных элементов, таких как люди, структура, задачи и технология, которые ориентированы на достижение
различных целей в условиях меняющейся внешней среды;
– ситуационный подход концентрируется на том, что пригодность различных методов управления определяется ситуацией.
6
Поскольку существует такое обилие факторов как в самой организации, так и в окружающей среде, что не существует единого
«лучшего» способа управлять организацией, самым эффективным
методом в конкретной ситуации является метод, который более
всего соответствует данной ситуации.
Учитывая неопределенность условий, вариабельность и стохастическое изменение условий в различных областях народного хозяйства России, будем рассматривать прежде всего ситуационное
управление качеством проектов, тем более что его применение у нас
не нашло еще широкого распространения.
В последние два десятилетия ведущие теоретики и практики
менеджмента в индустриально развитых странах последовательно
развивают идеи необходимости не просто смены организационной
структуры компаний или методов руководства подчиненными, но
кардинального изменения всей философии менеджмента и развития как корпорации, так и менеджеров принципиально нового
типа.
Современные методы менеджмента при наличии своей специфики в каждом из них, тем не менее, имеют много общего. Все они
подразумевают высокую организационную культуру корпорации,
наличие широкого слоя высокообразованных и инициативных сотрудников с предпринимательской жилкой и наличие общих традиций свободы и демократического управления как вне организации, так и внутри нее.
В настоящее время на всех уровнях управления говорят об инновационных проектах. Однако все чаще понятие инновации сочетают с понятием ситуационного управления. В связи с этим следует
уточнить различие и связь между этими понятиями.
Инновация – это новые знания, воплощённые в продукты, проекты или процессы и реализованные на рынке для удовлетворения
потребностей и получения прибыли, т. е. это тот объект, который
необходимо получить.
Ситуационное управление – это методы и технологии творческого поиска и разработки новшеств в условиях неопределенности
и вариабельности, т. е. способы их достижения с помощью новых
методов управления и соответствующего инструментария. Поэтому оба понятия будут использоваться в контексте пособия на паритетных началах.
Успех ситуационного управления качеством разнообразных
проектов зависит от грамотного и своевременного применения ин7
струментов менеджмента качества (МК). Большое их разнообразие
описано в монографии Д. Милошевича [18]. Авторы же данного пособия поставили своей целью дать представление о современных
инструментах МК, наиболее подходящих при ситуационном УП.
Кстати, эти инструменты никак не отражены в упомянутой монографии Д. Милошевича.
Исходя из сказанного структура учебного пособия состоит из
шести глав и приложений.
Первая глава посвящена рассмотрению особенностей ситуационного УП (в первую очередь, проектами технического университета) и анализу основополагающих международных нормативных
документов, принятых в России в виде ГОСТ Р.
Во второй главе дается обзор методов и инструментов МК проектов и некоторых аналитических моделей.
В третьей главе рассматриваются идеи робастного проектирования (РП), позволяющего повышать качество проектов при случайных воздействиях среды. Более подробную информацию можно получить из монографии авторов [9].
В четвертой главе анализируется метод СФК, позволяющий
структурировать как запросы потребителя, так и бизнеса. Более
подробные сведения о методе можно получить в монографии [10].
В пятой главе рассмотрен метод FМЕА, позволяющий оценить
возможные риски при ситуационном управлении.
В шестой главе описаны основные методы МК: шести сигм
(МШС), бережливого производства (ЛИН), проектирования для шести сигм (ДФСС) и преимущества интеграции этих инструментов.
Материал главы содержит обзор основных идей с отсылкой к ряду
известных монографий, переведенных на русский язык [12, 13].
К учебному пособию прилагается краткий словарь терминов и
определений.
Авторы открыты для дискуссий и будут признательны за любую
конструктивную критику.
vagbnm@gmail.com
8
ГЛАВА 1
Управление качеством проектов
1.1. Общее представление об управлении качеством проектов
Идеология постоянного повышения качества продукции, процессов и услуг основывается на идеях TQM, стандартах серии ИСО
9000, современных методах МК, таких как бережливое производство (ЛИН), шесть сигм (МШС) и др. Основой МК провозглашены
системный и процессный подходы. Однако не подчеркивается, что
любое мероприятие по повышению качества представляет собой
проект, реализуемый с позиций системного и процессного подходов. Авторы считают, что параллельное существование идей МК и
идей УП вызвано тем, что разработкой этих направлений занимаются разные группы специалистов. На самом деле инструментарий
обоих направлений имеет больше совпадений, чем расхождений и
вполне оправданно говорить об управлении качеством проектов,
интегрируя достижения этих направлений.
На протяжении примерно 40 последних лет УП в развитых странах формировалось как самостоятельная дисциплина и особая профессиональная область деятельности в условиях рыночной экономики.
К настоящему времени УП стало признанной во всем мире методологией проектно-ориентированной деятельности. Сейчас уже
трудно назвать хотя бы один значительный проект или программу,
которые осуществлялись бы вне подходов и методологии УП.
Наша страна многие годы по существу была в изоляции от этого
«мира управления проектами». В то же время именно в СССР, как,
пожалуй, ни в одной стране мира, осуществлялось большое число
крупных программ и проектов. И поэтому, естественно, здесь накопились свои достижения и опыт управления ими.
Однако науке, искусству и практике УП в бывшем СССР не уделялось должного внимания. Поэтому-то оно и не стало самостоятельной дисциплиной и областью профессиональной деятельности
и не смогло заметно повлиять на общую культуру в целом. В последние годы в России произошли кардинальные изменения, которые, в свою очередь, вывели УП на новый уровень.
9
Применение методов и средств управления программами и проектами не только позволяет достичь результатов требуемого качества, но и экономит деньги, время, ресурсы, снижает риск, повышает надежность. Управление программами и проектами наиболее
эффективно работает и хорошо себя зарекомендовало в условиях
рыночной экономики, так как по сути своей относится к экономическим методам управления, среди которых в конечном счете решающую роль играют стоимостные факторы.
В связи с многочисленностью нормативных документов по УП
существует и различная формулировка самого понятия «проект»
(см. табл. 1.1).
Таблица 1.1
Определение понятия «проект» в различных источниках
Источник
Определение
ISO 9000, 10006 JIS/ Уникальный процесс, состоящий из совокупности
TR Q 0005 – 2005
скоординированной и управляемой деятельности
(Япония)
с начальной и конечной датами, предпринятый для
достижения цели, соответствующей конкретным
требованиям, включающий ограничения по срокам,
стоимости и ресурсам
BS 6079:2000
Уникальная совокупность скоординированных дей(Великобритания)
ствий (работ) с определенными точками начала и
окончания, предпринятая индивидуумом или организацией для достижения определенных целей
с установленными сроками, затратами и параметрами выполнения
PMI, PMBOK (США) Временное предприятие (усилие), осуществляемое
для создания уникального продукта или услуги со
сроками выполнения и затратами
ГОСТ Р ИСО/МЭК
Мероприятие с определенными критериями начала
15288 – 2008
и окончания, предназначенное для создания продукта или услуги с учетом определенных ресурсов и
требований
В России наибольшим распространением пользуется свод знаний по проектному менеджменту – PMBOK американского Института проектного менеджмента – PMI, а само определение проекта
чаще используется взятым из стандартов ИСО.
Рассмотрим более подробно различные подходы к управлению
качеством проектов.
10
1.1.1. Процессный подход
Процессный подход был впервые предложен приверженцами
школы административного управления [17], которые пытались
описать функции менеджера. Однако авторы рассматривали такого
рода функции как независимые друг от друга, а процессный подход,
в противоположность этому, рассматривает функции управления
как взаимосвязанные. Управление рассматривается как процесс,
потому что работа по достижению целей с помощью других – это
не какое-то единовременное действие, а серия непрерывных взаимосвязанных действий. Эти действия, каждое из которых само по
себе является процессом, очень важны для успеха организации. Их
называют управленческими функциями. Каждая управленческая
функция тоже представляет собой процесс, поскольку состоит из
серии взаимосвязанных действий. Процесс управления является
общей суммой всех функций.
Функциями процесса управления являются: планирование, организация, мотивация и контроль.
Планирование. Функция планирования предполагает решение
о том, какими должны быть цели организации и что должны делать члены организации, чтобы достичь этих целей. По сути своей
функция планирования отвечает на три следующих основных вопроса:
1. Где мы находимся в настоящее время?
2. Куда хотим двигаться?
3. Как мы собираемся сделать это?
Посредством планирования руководство стремится установить
основные направления усилий и принятия решений, которые обеспечат единство цели для всех членов организации. Планирование
в организации не представляет собой отдельного одноразового события в силу двух существенных причин. Во-первых, хотя некоторые организации прекращают существование после достижения
цели, ради которой они первоначально создавались, многие стремятся продлить существование как можно дольше. Поэтому они
заново определяют или меняют свои цели, если полное достижение
первоначальных целей практически завершено.
Вторая причина, по которой планирование должно осуществляться непрерывно, – это постоянная неопределенность будущего.
В силу изменений в окружающей среде или ошибок в суждениях
события могут разворачиваться не так, как это предвидело руко11
водство при выработке планов. Поэтому планы необходимо пересматривать, чтобы они согласовывались с реальностью.
Организация. Организовывать – значит создавать некую
структуру. Существует много элементов, которые необходимо
структурировать, чтобы организация могла выполнять свои планы и тем самым достигать своей цели. Одним из этих элементов
является работа, конкретные задания организации. Поскольку
работы выполняют люди, другим важным аспектом функции
организации является определение, кто именно должен выполнять каждое конкретное задание из большого количества таких
заданий, существующих в рамках организации, включая и работу по управлению. Руководитель подбирает людей для конкретной работы, делегируя отдельным людям задания и полномочия
или права использовать ресурсы организации. Эти субъекты делегирования принимают на себя ответственность за успешное
выполнение своих обязанностей. Поступая таким образом, они
соглашаются считать себя подчиненными по отношению к руководителю.
Мотивация. Руководитель всегда должен помнить, что даже
прекрасно составленные планы и самая совершенная структура
организации не имеют никакого смысла, если кто-то не выполняет
фактическую работу организации. И задача функции мотивации
заключается в том, чтобы члены организации выполняли работу в
соответствии с делегированными им обязанностями и сообразуясь
с планом. Руководители всегда осуществляли функцию мотивации
своих работников, осознавали они это сами или нет. Раньше считалось, что мотивирование – это простой вопрос, сводящийся к предложению соответствующих денежных вознаграждений в обмен за
прилагаемые усилия. На этом основывался подход к мотивации
школы научного управления.
Исследования в области поведенческих наук продемонстрировали несостоятельность чисто экономического подхода. Руководители узнали, что мотивация, т. е. создание внутреннего побуждения
к действиям, является результатом сложной совокупности потребностей, которые постоянно меняются.
В настоящее время мы понимаем, что для того чтобы мотивировать своих работников эффективно, руководителю следует определить, каковы же на самом деле эти потребности, и обеспечить способ для работников удовлетворять эти потребности через хорошую
работу.
12
Контроль. Непредвиденные обстоятельства могут заставить организацию отклониться от основного курса, намеченного руководством первоначально. И если руководство окажется неспособным
найти и исправить эти отклонения от первоначальных планов, прежде чем организации будет нанесен серьезный ущерб, достижение
целей, возможно даже само выживание, будет поставлено под угрозу. Контроль – это процесс обеспечения того, чтобы организация
действительно достигала своих целей.
Существуют три аспекта управленческого контроля:
– установление стандартов – это точное определение целей, которые должны быть достигнуты в обозначенный отрезок времени.
Оно основывается на планах, разработанных в процессе планирования;
– измерение того, что было в действительности достигнуто за
определенный период, и сравнение достигнутого с ожидаемыми
результатами. Если обе эти фазы выполнены правильно, то руководство организации не только знает о том, что в организации существует проблема, но и знает источник этой проблемы;
– действия, если это необходимо, для коррекции серьезных
отклонений от первоначального плана. Одно из возможных действий – пересмотр целей, для того чтобы они стали более реалистичными и соответствовали ситуации.
Функции управления (планирование, организация, мотивация
и контроль) имеют две общие характеристики: все они требуют принятия решений, и для всех необходима коммуникация, обмен информацией, чтобы получить информацию для принятия правильного решения и сделать это решение понятным для других членов
организации. Вследствие того, что эти характеристики связывают
все четыре управленческие функции, обеспечивая их взаимозависимость, коммуникации и принятие решений часто называют связующими процессами.
По сути, чтобы организация могла четко работать, руководитель должен сделать серию правильных выборов из нескольких
альтернативных возможностей. Выбор одной из альтернатив – это
решение. Следовательно, принятие решения – это выбор того, как
и что планировать, организовывать, мотивировать и контролировать. В самых общих чертах именно это составляет основное содержание деятельности руководителя. Основным требованием для
принятия эффективного решения или даже для понимания истинных масштабов проблемы является наличие адекватной точной
13
информации. Единственным способом получения такой информации является коммуникация. Коммуникация – это процесс обмена информацией, ее смысловым значением между двумя или более
людьми. Поскольку организация представляют собой структурированный тип отношений между людьми, она в значительной степени
зависит от качества коммуникаций для обеспечения эффективного
функционирования. Очевидно, что если связи между людьми не будут эффективными, они не смогут договориться об общей цели, что
составляет предпосылку существования организации как таковой.
Информация в процессе коммуникации передается не только для
того, чтобы могли приниматься здравые решения, но также и для
того, чтобы они могли выполняться. Коммуникация также важна
и в функции контроля. Руководители нуждаются в информации
относительно того, что было выполнено, чтобы правильно оценить,
были ли достигнуты цели организации.
1.1.2. Системный подход
Изначальный недостаток подходов различных школ к управлению заключается в том, что они сосредоточивают внимание только
на каком-то одном важном элементе, а не рассматривают эффективность управления как результирующую, зависящую от многих
различных факторов. Применение теории систем к управлению
облегчило для руководителей задачу увидеть организацию в единстве составляющих ее частей, которые неразрывно переплетаются
с внешним миром. Эта теория позволила перейти от механистических понятий классической механики Ньютона к пониманию
функционирования систем как сложного объекта с наличием разного рода обратных связей, иерархичности, избыточности (структурной, функциональной, временной, информационной), что коренным образом отличает современное понятие системы от идей
Ньютона.
Системность является философской категорией, находящейся
по иерархии ниже концептуальных философских понятий: материя, пространство, время.
Рассмотрим иерархию системности, приведенную на рис. 1.1.
Системность среды, окружающей человека, включает в себя:
системность окружающей среды, системность человеческого общества, системность взаимодействия человека со средой, ведущей
к возникновению проблем при проектировании и исследовании;
14
ªÁÊ˾ÅÆÇÊËÕs»Ê¾ÇºÒ¾¾Ê»ÇÂÊË»Ç
ªÁÊ˾ÅÆÇÊËÕ
ÈɹÃËÁоÊÃÇÂ
½¾Ø˾ÄÕÆÇÊËÁ
ªÁÊ˾ÅÆÇÊËÕ
ÈÇÀƹ»¹Ë¾ÄÕÆÇÂ
½¾Ø˾ÄÕÆÇÊËÁ
ªÁÊ˾ÅÆÇÊËÕ
Êɾ½Ô
Рис. 1.1. Составляющие системности
– системность познавательной деятельности: анализ и синтез, диалектичность, системность результатов познания (духовная
культура, модели);
– системность практической деятельности: целенаправленность, алгоритмичность, системность результатов деятельности
в технике и материальной культуре.
Структура процесса проектирования или исследования проектов с учетом сказанного выше может быть представлена в виде технологического процесса (рис. 1.2).
7 7
7
¬ ª ™ª ­¨
¨ ™ª¨
¨¥
¥
2G
© §
$
¨©
©©
sÈÉØŹØÊ»ØÀÕ
sǺɹËƹØÊ»ØÀÕ
Рис. 1.2. Схема процесса системного УП:
УЗ, ПЗ, РЗ – уяснение, постановка, решение задачи соответственно:
СЗ – среда задачи; АСЗ – анализ среды задачи; ФП – формулирование проблемы;
АСП – анализ проблемы (проблем); ПМ –построение модели; М –моделирование;
О – оценка результатов моделирования; С – синтез возможных вариантов;
ПР – принятие решения; РР – реализация решения; V – вектор воздействия среды
и структуры;Qf – вектор выходных критериев
15
Схема, показанная на рис. 1.2, является универсальной и не
зависит от вида проекта. В каждом конкретном случае могут меняться векторы V , Q f, а также воплощение внутренних этапов,
зависящее от применения тех или иных методов синтаксиса и прагматики. Вектор среды и структуры может учитывать множество составляющих (среда, структура, ресурсы, информация и т. п.).
Исходя из системных позиций дадим следующее определение
понятия «система»:
Система – организованная целостность селективно избранных компонентов, взаимодействие и взаимосвязь которых в процессе управления обеспечивает достижение поставленных целей
с необходимым качеством целевого функционирования в условиях
противодействия среды.
Все организации являются системами. Поскольку люди являются, в общем смысле, компонентами (социальными) организаций
наряду с техникой, которые вместе используются для выполнения
работы, они называются социотехническими системами. Такой
организацией, например, является автономный технический университет.
Понимание того, что организации представляют собой сложные
открытые системы, состоящие из нескольких взаимозависимых подсистем, помогает объяснить, почему каждая из школ в управлении
оказалась практически приемлемой лишь в ограниченных пределах. Каждая школа стремилась сосредоточить внимание на какой-то
одной подсистеме организации. Бихевиористская школа в основном
занималась социальной подсистемой, школы научного управления
и науки управления – главным образом, техническими подсистемами. Следовательно, они зачастую не могли правильно определить
все основные компоненты организации. Сейчас широко распространена точка зрения, что внешние силы могут быть основными детерминантами успеха организации, которые предопределяют, какое из
средств арсенала управления может оказаться успешным.
1.1.3. Ситуационный подход
Ситуационный подход внес большой вклад в теорию управления, используя возможности прямого приложения науки к конкретным ситуациям и условиям. Центральным моментом ситуационного подхода является ситуация, т. е. конкретный набор
16
обстоятельств, которые сильно влияют на организацию в данное
конкретное время. Поскольку в центре внимания оказывается ситуация, ситуационный подход подчеркивает значимость «ситуационного мышления или статистического мышления» [7]. Используя
этот подход, руководители могут лучше понять, какие приемы будут в большей степени способствовать достижению целей организации в конкретной ситуации.
Ситуационный подход, разработанный в конце 60-х годов, не
считает, что концепция традиционной теории управления, бихевиористской школы и школы науки управления неверны. Теория
ситуационного управления, не отрицая концепций системного
и процессного подходов, во многом опирается на их достижения,
интегрируя различные подходы к УП, дает рекомендации, как
следует управлять в конкретных управленческих ситуациях. Не
приводя трактовку понятия «ситуация» в работах многих авторов
(Д. Поспелова, М. Мескона, М. Альберта, Ф. Хедоури и др.), дадим
следующее определение:
Управленческая ситуация – это субъективная оценка конкретных характеристик предприятия и внешней среды (ситуационных переменных) и связей между ними, имеющих место в настоящее время, но зависящих от происшедших событий и развивающихся во времени и пространстве.
Из приведенного определения следует, что правильное определение управленческой ситуации предполагает соблюдение следующих четырех необходимых условий:
– управленческая ситуация должна содержать конечное количество факторов и описывать их состояние и взаимосвязь;
– управленческая ситуация должна содержать только те факторы, которые существенным образом влияют на предприятие,
поскольку учесть влияние абсолютно всех факторов при принятии
решения невозможно;
– управленческая ситуация должна включать в себя только те
факторы, которые влияют на организацию в настоящий момент
времени (а не в прошлом или будущем);
– при описании управленческой ситуации необходимо учитывать причины и последствия ее возникновения.
Необходимость классификации управленческих ситуаций обусловлена тем, что их распознавание составляет первый этап процесса разрешения задач ситуационного управления.
17
Сделав эти предварительные замечания, можно сформулировать концепцию ситуационного управления, основные положения
которого сводятся к следующему.
1. Не существует какого-либо универсального подхода к управлению. Разные проблемные ситуации требуют различных подходов
к их разрешению. Причем для СУП требуется использование новой
технологии и новых методов, никем ранее не опробованных.
2. Ситуационные вероятностные факторы учитываются в стратегиях, структурах и процессах, благодаря чему достигается эффективное принятие решений.
3. Существует более одного пути достижения цели.
4. Результаты одних и тех же управленческих решений могут
существенно отличаться друг от друга.
5. Всякая управленческая проблема должна рассматриваться
только в тесной связи с другими проблемами.
6. Менеджеры могут приспосабливать свои организации к ситуации или изменять ситуацию согласно требованию организации.
7. Управление – это прежде всего искусство менеджера правильно определить и оценить ситуацию и выбрать наиболее эффективные методы управления, наилучшим образом отвечающие возникшей ситуации.
8. Срок выполнения проекта сокращен (в сравнении с обычным
проектом).
9. Окружение, в котором существует проект, можно описать как
хаотичное, непредсказуемое и случайным образом меняющееся.
При таких условиях инновации ценятся на вес золота, а упомянутое окружение становится нормой жизни.
10. Традиционное управление проектами имеет дело с чем-то известным. При ситуационном управлении проекты имеют дело с неизвестностью.
11. Традиционные проекты развиваются медленно и стабильно,
их планирование происходит методично. При ситуационном управлении проекты носят хаотичный, беспорядочный и непредсказуемый характер; скорость и инновации имеют решающее значение, а
планирование проводится случайно и в последний момент.
12. При ситуационном управлении проекты существуют в динамичном окружении, которому свойственны внезапные перемены и
почти полная неопределенность, требования к проекту постоянно
изменяются в ответ на внутренние и внешние факторы, такие как
18
действия конкурентов, новые технологии, изменения потребностей заказчика, изменения в законодательстве и общей экономикополитической ситуации. Изменения являются не просто нормой,
они составляют суть проекта.
Поскольку функционирование сложных систем в различных областях, в том числе и в области образования, происходит в условиях быстрого и стохастичного изменения требований и большой
степени неопределенности условий, для описания процессов их
функционирования, по мнению авторов, наиболее подходит именно ситуационный подход.
1.2. Инновационные процессы и проекты
В России все больше говорят и занимаются модернизацией экономики, развитием инновационных проектов, изменением форм
и методов подготовки специалистов. Поэтому понимание того, каким инструментарием МК необходимо пользоваться в мобильно
меняющейся обстановке, крайне важно для молодых специалистов.
Понятие проекта позволяет охватить с точки зрения управления
самые разные аспекты деятельности и, в частности, такие важные
понятия, как инновационный процесс и инновационный проект.
Инновационные процессы, деятельность по воплощению их в новых продуктах, технологиях и социальной жизни – основа экономического развития общества. Инновационный проект представляет собой подготовку, осуществление и распространение инноваций
и состоит из взаимосвязанных фаз, образующих единое, комплексное целое. В результате этого процесса появляется реализованное,
материализованное новшество.
Из существующих классификационных признаков инноваций
рассмотрим две группы: категорию и класс [16].
Категория инновации определяет, где, в какой части жизненного цикла (ЖЦ) продукции реализуется инновация. В этой группе
выделяют четыре категории инноваций:
– инновации в области конечного продукта деятельности фирмы
(способы взаимодействия вещей);
– инновации процессов – касаются способов развития конечного
продукта, его производства, распространения (способы взаимодействия «людей с вещами»);
19
– инновации процедур – касаются методов развития организационно управленческой структуры фирмы (методы улучшения
взаимодействия между людьми);
– инновации циклов – сквозное развитие нескольких этапов ЖЦ
продукта (взаимодействие процессов и процедур).
Нововведения, производимые в области выпуска нового конечного продукта, связаны с инновациями конечного продукта. Нововведения в производственных процессах – результат инноваций
процессов, нововведения в оперативной среде фирмы – результат
инноваций процедур. Комплексное нововведение, затрагивающее конечный продукт, технологию и организацию его производства / сбыта, – результат инноваций ЖЦ продукта. Например, на
корпоративном уровне университета:
– конечным продуктом являются выпускники всех уровней профессиональной подготовки,
– процессы – ситуационные технологии их подготовки, в том
числе и дистанционной,
– процедуры – маркетинговая тактика, постоянное повышение
качества образования как результат выявленных потребностей
рынка – взаимодействие процессов и процедур.
Данная классификация инноваций применима не только к технологиям, но также к процедурам, стандартам, подходам. Кроме того, такую классификацию можно применять и к различным
структурным подразделениям фирмы.
Вторая группа классификационных признаков инноваций –
класс инноваций – характеризует, как велики изменения, производимые той или иной инновацией:
– модифицирующие (инкрементальные) инновации ведут к незначительным улучшениям в областях конечного продукта, процессов, процедур, ЖЦ, позволяют, например, немного быстрее и
дешевле добиться лучших результатов;
– улучшающие (дистинктивные) инновации обеспечивают значительные преимущества и улучшения, но не базируются на принципиально новых технологиях и подходах;
– прорывные инновации базируются на фундаментально новых
технологиях и подходах, позволяют выполнять ранее недоступные
функции или известные функции, но новым способом, резко превосходящем старый;
– интегрирующие инновации используют комбинацию первых
трех классов инноваций. Они обеспечивают реализацию заключи20
тельного этапа инновационного процесса: реализацию «под ключ»
пользующихся спросом на рынке наукоемких сложных товаро- и
услугообразующих систем за счет оптимальной интеграции уже
проверенных практикой научно-технических достижений (знаний,
технологий, оборудования и др.).
Инновации прорыва появляются как результат большого числа
улучшающих инноваций, а те, в свою очередь, как результат прилива модифицирующих инноваций.
Результатом инновации прорыва в создании новой индустрии
или класса технологий является создание нового ряда или группы
последующих, менее значительных, улучшающих инноваций. Инкрементальные инновации, в свою очередь, являются результатом
изменений в группе дистинктивных инноваций.
Научно-исследовательские и инновационные проекты направлены на разработку нового продукта или услуг, проведение научных исследований и характеризуются следующими особенностями:
– главная цель проекта четко определена, но отдельные цели
должны уточняться по мере достижения частных результатов;
– срок завершения и продолжительность проекта определены
заранее, желательно их точное соблюдение; однако они должны
также корректироваться в зависимости от полученных промежуточных результатов и общего прогресса проекта;
– планирование расходов на проект больше зависит от выделенных ассигнований и меньше от прогресса проекта;
– основные ограничения связаны с лимитированной возможностью использования мощностей (оборудования и специалистов).
Проекты могут сильно отличаться по сфере приложения, составу, предметной области, масштабам, длительности, составу участников, степени сложности, влиянию результатов и т. п. Множество
разнообразных проектов может быть классифицировано по различным основаниям. Важно указать следующие классификационные
признаки:
– класс проекта – по составу и структуре проекта: монопроект
(отдельный проект различного типа, вида и масштаба), мультипроект (комплексный проект, состоящий из ряда монопроектов и
требующий применения многопроектного управления), мегапроект (целевые программы развития регионов, отраслей и других
образований и включающий в свой состав ряд моно- и мультипроектов);
21
– тип проекта – по основным сферам деятельности, в которых
осуществляется проект: технический, организационный, экономический, социальный, смешанный;
– вид проекта – по характеру предметной области проекта: инвестиционный (создание или реновация основных фондов, требующих вложения инвестиций), инновационный (разработка и применение креативных технологий, ноу-хау и других нововведений,
обеспечивающих развитие систем), научно-исследовательский,
учебно-образовательный, смешанный;
– длительность проекта – по продолжительности периода осуществления проекта: краткосрочный (до двух лет), среднесрочный
(до пяти лет), долгосрочный (свыше пяти лет);
– масштаб проекта – по размерам бюджета, количеству участников и степени влияния на окружающий мир: мелкий, малый,
средний, крупный (можно масштаб проекта рассматривать в более
конкретной форме – межгосударственный, международный, национальный, межрегиональный и региональный, межотраслевой и
отраслевой, корпоративный, ведомственный, проект одного предприятия). Важно отметить факт, что в современной, быстро меняющейся, обстановке бизнеса постоянно растет важность малых
проектов (бюджет между 50 000 и 500 000 евро; сроки от четырех
месяцев до двух лет).
Существует два разных подхода к прогрессу: постепенный и
скачкообразный. Японские компании обычно предпочитают первый (называемый «кайдзен» [13]), тогда как западные чаще привержены второму, который можно определить термином «каору»
или в российской литературе – «инновации» [16,19]. Именно она
считается основной движущей силой перемен при технологических
прорывах, а также внедрении новейших концепций менеджмента
или технологий производства. Инновации всегда впечатляют, они
неизменно находятся в центре внимания. Процессы кайдзен часто
незаметны или едва различимы, и их результаты редко проявляются сразу. Инновация обычно носит одномоментный характер, в то
время как кайдзен – процесс непрерывный.
Один из привлекательных моментов постепенного улучшения
заключается в том, что далеко не всегда требуются новейшее техническое оснащение и самая современная технология. Для применения этой стратегии нужны лишь такие простые традиционные
методы, как семь инструментов контроля качества. Часто достаточно просто здравого смысла. Инновации же обычно требуют
22
самых совершенных технологий и огромных капиталовложений.
Процесс постепенного улучшения (кайдзен) предусматривает небольшие, но постоянные изменения, тогда как инновации могут
иметь взрывной характер.
Существенное различие между постепенными улучшениями
и инновацией заключается в том, что, первые не всегда требуют
крупных капиталовложений для внедрения изменений, но предполагают постоянную, кропотливую и неустанную работу.
В табл. 1.2 сравниваются особенности постепенного улучшения
(кайдзен) и инноваций.
Таблица 1.2
Особенности постепенных улучшений (кайдзен) и инноваций
Показатели
Постепенные улучшения
Эффект
Долгосрочный, устойчивый, но не бросающийся
в глаза
Темп
Малые шаги
Временной Постоянные пошаговые
интервал
приращения
Изменения Постепенные и непрерывные
Участники Все
Подход
Коллективизм, групповая
работа, системный подход
Образ дей- Поддержание и совершенствий
ствование
Движущая Традиционная технология
сила
и рядовой современный
технический уровень
Практиче- Нужно мало ресурсов, но
ские требо- требуются огромные усилия
вания
Ориентация На людей
Критерии Оценивается процесс и
оценки
стремление получить более
высокие результаты
БлагоХорошо работает при медприятные ленном развитии экономиусловия
ки
Инновации
Краткосрочный, но впечатляющий
Большие шаги
Периодически, скачкообразно
Резкие, преходящего характера
Группа избранных «чемпионов»
Ярко выраженный индивидуализм, личные идеи и усилия
Сломать и построить заново
Революционные технические
решения, новые изобретения,
новые теории
Требует крупных капиталовложений, но объем текущей
работы незначителен
На технологию
Результаты с точки зрения
прибыли
Эффективны при стремительно
развивающейся экономике
23
Две концепции не похожи друг на друга, словно лестница и пологий подъем. Кайдзен делает ставку на постепенный прогресс.
Инновационная стратегия, напротив, рассчитывает на то, что
движение вперед происходит подобно подъему по ступеням, как
показано на рис. 1.3, но обычно этого не случается. Без проведения
мероприятий по кайдзен прогресс осуществляется согласно модели, показанной на рис. 1.4.
Причина заключается в том, что система, созданная в результате внедрения инновации, постепенно деградирует, если не прилагать усилий сначала к ее поддержанию, а затем и к совершенствованию.
В действительности, нет такой вещи, как неизменное постоянство. Любая система начинает деградировать с момента ее создания. Иными словами, надо постоянно прилагать усилия даже для
поддержания статус-кво.
Если этого не делать, упадок неизбежен. Следовательно, хотя
инновации могут коренным образом изменить стандарт достижимых показателей, их уровень будет снижаться, если не заниматься
постоянным пересмотром и совершенствованием нового стандарта.
Поэтому любая инновация должна подкрепляться кайдзен, чтобы
поддерживать достигнутый уровень и продолжать совершенствование.
›É¾ÅØ
Рис. 1.3. Идеальное представление о прогрессе
при инновационной стратегии
›É¾ÅØ
Рис. 1.4. Реальное представление о прогрессе
при инновационной стратегии
24
Инновация – это одномоментный акт, эффект от которого постепенно снижается из-за острой конкуренции и устаревания стандартов. Кайдзен же – постоянная работа с кумулятивным эффектом,
направленная на неуклонный подъем. Если стандарты существуют
лишь для того, чтобы поддерживать статус-кво, они не пересматриваются, пока уровень показателей остается приемлемым. Кайдзен
же означает постоянные усилия, направленные не только на поддержание, но и на совершенствование стандартов. Те, кто придерживаются стратегии кайдзен, считают, что стандарты по своей природе
носят временный характер, они подобны камням, по которым переходят ручей. Перепрыгивая с одного камня на другой, вы перебираетесь на другой берег, а совершенствование одного стандарта неизбежно ведет к появлению следующего. Поэтому необходимо постоянное внимание циклу Шухарда – Деминга (РDСА). Организационно требование постоянного улучшения обеспечивается построением
взаимодействия процессов и хорошей проработкой системы МК.
Еще одна особенность процесса постепенного улучшения – это
требование от всех и каждого личных усилий. Менеджменту приходится прилагать сознательные и постоянные усилия для поддержания духа совершенствования. Это не значит, что руководство
постоянно стимулирует только достигнутые успехи или совершение переворотов. В центре внимания кайдзен скорее процесс, чем
результат. В табл. 1.3 приводится сравнение инноваций и кайдзен.
Таблица 1.3
Сравнение инноваций и кайдзен
Инновации
Творчество
Индивидуализм
Ориентация на специалиста
Внимание к большим скачкам
Ориентация на технологию
Информация: закрытая, патентуемая
Функциональная (профессиональная) ориентация
Поиски новой технологии
Производственная линия +
персонал
Ограниченная обратная связь
Постепенные улучшения
Адаптивность
Командная работа (системный подход)
Ориентация на универсала
Внимание к деталям
Ориентация на людей
Информация: открытая, распространяемая свободно
Межфункциональная ориентация
Базируется на существующей технологии
Межфункциональная организация
Всеобъемлющая обратная связь
25
Жизненный цикл продукта и услуги, в том числе образовательной, представляет последовательность этапов прохождения от научной лаборатории или учебной аудитории до рынка. Научные теории и эксперименты прилагаются к технологии, разрабатываются
в проектировании, материализуются в продукции и наконец продаются на рынке. Две составляющие совершенствования, инновации и кайдзен, применимы на любом этапе этой цепочки. Влияние
кайдзен обычно более заметно на стадиях, связанных с производством и рынком, в то время как воздействие инноваций ощутимее
на этапах научных исследований и технологий.
1.3. Нормативные документы менеджмента качества
1.3.1. Стандарты серии ИСО 9000
В мире существует система стандартов ИСО, признанных всем
мировым сообществом, которые посвящены созданию систем МК,
независимо от форм и собственности организаций, вида выпускаемой продукции и оказываемых услуг, национальной принадлежности и вероисповедания. К их числу относится серия стандартов
по МК [1–3], стандартов по мониторингу окружающей среды (ИСО
14000), серии стандартов по оценке финансовой и экономической
прибыли, оценке рисков, анализу статистических данных (ИСО
10000-й серии).
Общая картина становления процессов МК в процессе исторического развития приведена на рис. 1.5.
В основе действующей версии международного стандарта качества ISO 9001:2008 лежат принципы всеобщего управления качеством, фундамент которого был заложен Э. Демингом. Философия
всеобщего управления качеством такова, что все проблемы в менеджменте организации рассматриваются с точки зрения системы. По
логике TQM, любая организация работает настолько хорошо, насколько хороша ее СМК. В Руководстве по качеству – основном документе системы описываются главные процессы и подпроцессы.
Действия регламентируются Документированными процедурами,
а отдельные задания описываются в Рабочих инструкциях. В Руководстве по качеству при описании процессов и подпроцессов обычно
даются ответы на вопросы: «Что?» и «Для чего?» Структура модели
26
§«š©™£§›£™ ¬¨©™›¤ž¦¡ž
¨§›´±ž¦¡ž
¡ª§
¥ª¡ª§
52.
¥ª¡ª§
s s
s s
Рис. 1.5. Трансформация процессов МК
в соответствии со стандартом ISO 9001:2008 включает четыре группы процессов: процессы управления, бизнес-процессы производства продукции, обслуживающие процессы, процессы измерения,
анализа и улучшения. Документация СМК может быть представлена в любом виде и на любом носителе. Разработка документации
не должна быть самоцелью, ее задача – добавлять ценность системе
МК. Основным принципом управления документацией и записями
по качеству является принцип – нужный документ в нужное время. В настоящем пособии не дается анализ действенности серии
стандартов ИСО 9000. Однако следует четко понимать, что стандарты формулируют, что нужно сделать, но не говорят, как это делать,
т. е. не устанавливают состав инструментов менеджмента.
1.3.2. Стандарт ИСО 10014
Международный стандарт ГОСТ Р ИСО 10014 – 2009 [4] «Руководящие указания по достижению экономического эффекта в системе менеджмента качества» ориентирован на высшее руководство.
В отличие от стандартов ИСО 9000, постулирующих только то, что
необходимо сделать, но не объясняющих, как этого добиться, стандарт ИСО 10014 предлагает пути и инструменты решения проблем.
В нем изложены указания по получению финансовых и экономических выгод путем эффективного применения восьми принципов
27
управления качеством, изложенных в стандарте ISO 9000:2005.
Впоследствии эти принципы в тексте настоящего стандарта упоминаются как «принципы управления». В данном документе высшему руководству представлена информация для содействия эффективному применению принципов управления и выбора методов и
средств, которые обеспечивают устойчивый успех организации.
В качестве примера в настоящей главе рассмотрим только применение принципа системного подхода (рис. 1.6).
Системный подход к управлению – «понимание и управление
взаимосвязанными процессами как системы вносят вклад в результативность и эффективность организации при достижении
ее целей».
Принятие этого принципа управления является стратегическим
решением на высшем уровне. В стандарте подтверждается связь
между эффективным управлением и получением финансовых и
экономических выгод. Развертывание соответствующих методов
и средств МК содействует реализации согласованного системного
подхода для рассмотрения финансовых и экономических целей.
Успешная интеграция принципов управления опирается на
применение процессного подхода и методики: планирование, исполнение, проверка и принятие необходимых мер на основе цикла
Шухарда – Деминга (PDCA). Этот подход дает возможность высшему руководству оценивать требования, планировать мероприятия,
распределять соответствующие ресурсы, осуществлять меры по
постоянному улучшению и измерять результаты для определения
эффективности. Он позволяет высшему руководству принимать
обоснованные решения, будь то определение коммерческих стратегий, разработка новой продукции или осуществление финансовых
соглашений.
1.3.3. Уровни зрелости организации
при управлении качеством проектов
Большинство нормативных документов, посвященных менеджменту процессов, проектов, качества, предлагают оценивать деятельность организаций на основе уровней зрелости – CMM. Впервые понятие CMM появилось в 1984 году в Институте программной инженерии – SEI (автор Уотс Хамфри). В последующие годы
было разработано несколько различных моделей CMM, которые
28
›Îǽ
©¾ÀÌÄÕ˹ËÔʹÅÇÇϾÆÃÁ
¯ÁÃÄÈÇÊËÇØÆÆǼÇÌÄÌÐѾÆÁØ
¨Ä¹ÆÁÉÇ»¹ÆÁ¾
¡ÊÈÇÄƾÆÁ¾
¨ÉÇ»¾Éù
ªËɹ˾¼ÁоÊÃǾ
ÈĹÆÁÉÇ»¹ÆÁ¾
©¹ÀɹºÇËù
ÊÁÊ˾Å
§Ï¾Æù
tªÁÊ˾Ź
ʺ¹Ä¹ÆÊÁÉÇ»¹ÆÆÔÎ
ÈÇùÀ¹Ë¾Ä¾Â
t™Æ¹ÄÁÀιɹÃ˾ɹ
ÁÈÇÊľ½ÊË»ÁÂ
ÇËùÀÇ»'.&"
t¨ÇÊËÉǾÆÁ¾
ºÄÇÃÊξÅ
t¨É¾½ÌÈɾ½Á˾ÄÕ
ÆÔ¾½¾ÂÊË»ÁØ
t§ËǺɹ¿¾ÆÁ¾
ÈÉÇϾÊÊÇ»
tª¹ÅÇÇϾÆù
t¥Ç½¾ÄÁǺ¾ÊȾоÆÁØ
Èɾ»ÇÊÎǽÊË»¹»ºÁÀ
ƾʾƹÈÉÁžÉʾ
žÂÊË»ÇÊ˹ƽ¹ÉËÇ»*40
ʾÉÁÁÁÈÉÇÐÁ¾
Ê˹ƽ¹ÉËÔ.44
t¡ÆÍÇÉŹÏÁÇÆƹØ
ȹƾÄÕ
t¶ÃÇÆÇÅÁÐÆÔ¾
ÈÉÇÁÀ»Ç½ÊË»¾ÆÆÔ¾
ÈÉÇϾÊÊÔ
t™Ë˾Ê˹ÏÁØ
ɹºÇËÆÁÃÇ»
tªË¹ËÁÊËÁоÊÃÁÂ
ÃÇÆËÉÇÄÕÈÉÇÁÀ»Ç½
ÊË»¾ÆÆÔÎÈÉÇϾÊÊÇ»
¡Æ˾¼É¹ÏÁØÁ
ɾ¹ÄÁÀ¹ÏÁØÈÉÇϾÊÊÇ»
tªÁÊ˾ÅÔºÁÀƾÊ
ÁÆ˾ÄľÃ˹
t«¾ÇÉÁØǼɹÆÁоÆÁÂ
t¬Èɹ»Ä¾ÆÁ¾
ϾÆÆÇÊËØÅÁ
tªÁÊ˾Ź
ʺ¹Ä¹ÆÊÁÉÇ»¹ÆÆÔÎ
ÈÇùÀ¹Ë¾Ä¾Â
t£ÇÆËÉÇÄÕ
ƾÊÇÇË»¾ËÊË»ÁÂ
t£ÇÉɾÃËÁÉÌ×ÒÁ¾
½¾ÂÊË»ÁØ
t™Æ¹ÄÁÀιɹÃ˾ɹ
ÁÈÇÊľ½ÊË»ÁÂ
ÇËùÀÇ»'.&"
½ÄØ
ÖÃÇÆÇÅÁÁÀ¹ËɹË
t©¹ÊÊÅÇËɾÆÁ¾
ÉÌÃǻǽÊË»ÇÅ
tªË¹ËÁÊËÁоÊÃÁ¾
žËǽÔÊÅ*4053
t™Ì½ÁËÔÊÁÊ˾Å
¨ÉÁÆØËÁ¾
ƾǺÎǽÁÅÔÎ
žÉ
¬ÄÌÐѾÆÁ¾
›ÊÇÇË»¾ËÊË»ÁÁ
ÊÉÁÊ
Ê˹ƽ¹É˹
›ÔÎǽ
ÇÊËÁ¿ÁÅÔ¾»Ô¼Ç½Ô
tÇÈËÁŹÄÕÆǾÁÊÈÇÄÕÀÇ»¹ÆÁ¾Æ¹ÄÁÐÆÔÎɾÊÌÉÊÇ»
tÇÈËÁŹÄÕÆÔ¾ÖÍ;ÃËÁ»ÆÔ¾ÁɹÏÁÇƹÄÕÆÔ¾ÈÉÇϾÊÊÔ
tÊÇÃɹҾÆÁ¾È¾ÉÁǽ¹ÇËƹйĹɹÀɹºÇËÃÁÁÀ½¾ÄÁؽÇ
»ÔÎǽ¹¾¼ÇƹÉÔÆÇÃ
tÈÇ»ÔѾÆÁ¾Çɼ¹ÆÁÀ¹ÏÁÇÆÆÔÎɾÀÌÄÕ˹Ëǻƹ½¾¿ÆÇÊËÁÁ
ÌÊËÇÂÐÁ»ÇÊËÁ
Рис. 1.6. Схема реализации принципа системного подхода
(по ISO 9000:2005)
29
в 2002 году были объединены в одну интегрированную модель
CMMI (Integrated). На рис. 1.7 приведены уровни зрелости организации по развитию программного обеспечения (ПО).
СММ/CMMI – это модели, и воспринимать их следует именно
как модели, т. е. как упрощенное представление мира. Реальные
процессы в любой организации зависят от множества факторов,
включая специфику бизнеса, структуру и размер организации.
Примерное объяснение содержания на каждом уровне приведено ниже.
Беспорядок/кризис. У организации очень мало общих процессов. Успех проектов полностью зависит от усилий и опыта сотрудников. Организация мало делает для создания условий, помогающих все проекты делать успешными.
Стандартное управление проектами. Организация внедрила
стандартные процессы управления проектами и использует их во
всех проектах. В организации создается базовый фундамент, на
котором можно в будущем строить дальнейшие улучшения. Большинство компаний, начавших движение по пути CMMI, стараются
достичь этого уровня.
Стандартные процессы организации. Организация старается
достигнуть стандартизации в производственной деятельности подобно тому, чего достигли в процессах УП на уровне 2. Это может
включать единство технологий, инструментария, процедур, способов и т. д.
Рис. 1.7. Уровни зрелости организации по CMMI
30
Управляемая обратная связь. Собираются характеристикииндикаторы обо всех аспектах процессов УП и производства. Создается и ведется библиотека (хранилище) метрик и ключевых познаний, полученных в завершенных проектах, которая может использоваться на каждом новом проекте.
Оптимизация/непрерывное совершенствование. Организован
замкнутый цикл исполнения процессов, измерений и непрерывного улучшения. Организация непрерывно использует измерения, обратную связь и креативные технологии в целях оптимизации всех
процессов и проектов.
Стадийное представление CMMI основано на том, что для достижения определенного уровня зрелости организация должна
внедрить все без исключения процессы, относящиеся к данному и
всем предыдущим уровням зрелости. Так, организация, ставящая
целью достичь 4-го уровня зрелости, должна освоить все процессы
2–го, 3-го и 4-го уровней. Если окажется, что данная организация
освоила все процессы 3-го и 4-го уровней, но не освоила хотя бы
одного процесса 2-го уровня зрелости, она не будет признана соответствующей даже 2-му уровню зрелости.
Считается, что при достижении уже 3-го уровня зрелости резко
ослабляется зависимость деятельности компании от индивидуальных особенностей конкретных исполнителей. В этом аспекте ключевые практики CMMI можно использовать в качестве «рецепта»
улучшения действующих процессов и основы для разработки новых процессов. В зависимости от способа применения преимущества модели могут быть использованы полностью или утеряны. Для
полного понимания практик CMMI необходимо принять во внимание весь контекст их использования. Модель CMMI не предписывает, какие процессы являются правильными для организации или
проекта, но устанавливает минимальные критерии, необходимые
для планирования и применения процессов, выбранных организацией в качестве основы для улучшений.
В настоящее время в России понятие «зрелость организации»
стало очень модным, в особенности для ИТ-компаний. С другой
стороны, если абстрагироваться от текущей «модности», то следует признать бесспорную эффективность этого понятия именно для
России.
Типичным примером оценки человека являются школьные
выпускные экзамены. Очевидно, что в громадном числе случаев
средний выпускной балл дает объективную оценку знаний моло31
дого человека. Не менее очевидно, что в таком же большом числе
ситуаций выпускной балл не дает информации для выводов. Классический пример из области просто знаний: Эйнштейн имел в школе плохие оценки, что не помешало ему, в конце концов, сделать
концептуально новые открытия и даже стать публично знаменитой
личностью. Способности человека не сводятся только к знаниям.
Также важны и черты характера: способность к самоконтролю, самосовершенствование, выдержка и обладание, умение вести себя
в критической ситуации, честность. Вероятно, именно поэтому не
существует универсальной методики оценки человека. Аналогично
и для организации невозможно говорить об универсальном методе
оценки зрелости.
В России применяются разные модели зрелости. Кроме описанной выше CMMI используются: модели стандартов ИСО 9000, 10014;
15504, модель SPICE; модель японского стандарта TR Q 0005.
Все названные модели используют пятиуровневую систему градаций. В каждой модели используется своя терминология. Сводная
характеристика каждого уровня по ГОСТ Р ИСО 10014 [4] приведена в табл. 1.4.
Таблица 1.4
Уровни зрелости по ГОСТ Р ИСО 10014
Уровень
зрелости
Описание
1-й
Управление качеством отсутствует, или его применение не подтверждается; 0 %-ное наличие; практика не обнаруживается
или еще не начата; не происходит ничего заметного. Нет признаков реализации системного подхода, отсутствуют реальные
цели, измерения, неудовлетворительные или непрогнозируемые результаты. Неадекватное рассмотрение жалоб или нужд
потребителей. Возможно, имеется ряд хороших идей, но они не
продвигаются дальше стадии принятия желаемого за действительное
2-й
Управление качеством применяется минимально; наличие примерно в 25 %; практика наблюдается только в ряде областей.
Имеются признаки реализации. Реактивный подход, в основном, для решения проблем. Ограниченные признаки подхода
с корректирующими действиями. Ограниченная информация
или понимание требуемых улучшений; небольшое число целей;
имеется ряд хороших результатов. Обоснованно рассматривается
удовлетворенность потребителей, но имеется незначительный
32
Продолжение табл. 1.4
Уровень
зрелости
3-й
4-й
5-й
Описание
прогресс в части удовлетворенности прочих заинтересованных
сторон. Некоторое признание использования процессного подхода; некоторые признаки того, что реально происходит что-то полезное. Нерегулярные рассмотрения или оценки, что приводит к
некоторым улучшениям или росту
Управление качеством применяется частично; наличие примерно в 50 %; практика наблюдается широко, но не в большинстве
областей. Видимые признаки улучшений. Очевидно использование процессного подхода, скорее упреждающее, чем реактивное.
Выявление коренных причин с некоторыми хорошими корректирующими мерами и системными улучшениями. Имеется информация о целях и показателях по сравнению с этими целями;
ряд хороших тенденций улучшения. Как правило, учитывается
удовлетворенность заинтересованных сторон. Имеются признаки того, что предмет рассматривается с умеренным успехом,
с некоторыми целевыми рассмотрениями и мероприятиями. Нерегулярные признаки явного улучшения или роста, хотя существует озабоченность тем, что предмет не рассматривается в полном объеме
В основном управление качеством действительно применяется;
наличие примерно в 75 %; практика является весьма типичной
за некоторыми исключениями. В системе прочно установился взаимосвязанный процессный подход. Процесс постоянного
улучшения упрочился в организации и у основных поставщиков.
Стабильные положительные результаты и тенденции устойчивого улучшения; явные признаки того, что предмет хорошо рассматривается. В основном учитывается удовлетворенность заинтересованных сторон. Применяется упреждающий подход, если это
уместно; признаки наличия корректирующих мероприятий свидетельствуют, что повторение предотвращено; явные признаки
наличия предупредительных действий/оценок риска. Регулярные и обычные рассмотрения с явными улучшениями и ростом;
некоторые предметы не рассматриваются в полном объеме. Признаки наличия устойчивого улучшения за значительный период,
например не менее 1 года
Да, действительно применяется повсеместно. Наличие на уровне
100 % или около него. Практика развернута во всей организации
практически без исключений. Признана лучшей в своем классе;
хорошо оценена в соответствии с эталонами; хорошо согласованная информация и процесс улучшения (от конечного пользова33
Окончание табл. 1.4
Уровень
зрелости
Описание
теля на рынке и по всей цепи поставок). Легко демонстрируются
все результаты, лучшие в классе, с обеспечением устойчивости
бизнеса; удовлетворены все заинтересованные стороны. Успешная, гибкая и новаторская организация на основе знаний. Все
подходы являются соответствующими, успешными и учитываются в полной степени во всех сферах и аспектах. Применяется
превосходная ролевая модель. Трудно наглядно представлять
значительные улучшения, но проводятся регулярные проверки.
Признаки наличия устойчивого улучшения за значительный период, например не менее 3 лет
Сравнение уровней зрелости по CMMI и ГОСТ 10014 показывает, что последний учитывает больше характеристик. Однако оценка остается качественной и зависит от профессионализма и объективности внутренних экспертов или внешних аудиторов. В теории
предполагается, что организация последовательно проходит уровни зрелости, в реальности, конечно, не так. По одним направлениям компания может продвинуться далеко, по другим, наоборот,
сильно отставать. Например, компания имеет хорошо налаженное
производство, но финансовое управление «хромает»: в компании
не знают, как конкретная производственная операция влияет на
себестоимость продукции. Может быть и обратная ситуация: в компании внедрены современное бюджетирование и мощный управленческий учет, а производство управляется по старинке.
До какого-то этапа в развитии компании такой разброс может
считаться естественным. Тем не менее для любой компании всегда
наступает момент, когда нужно гармонизировать исполнение всех
бизнес-процессов. В противном случае развитие компании будет
определяться не передовыми звеньями, а отстающими.
Для начала следует провести самооценку компании. ГОСТ 10014
содержит вопросники для оценки по принципам МК как со стороны
руководителя, так и со стороны внутренних экспертов. Указанные
вопросники уже приближены к российским реалиям и могут быть
рекомендованы для практического использования (Приложения
А, Б).
В зависимости от качественной оценки компания может предпринять следующие действия (табл. 1.5).
34
Таблица 1.5
Самооценка компании по уровням зрелости
Уровень зрелости
Рекомендуемые действия
Низкий
Создать перечень бизнес-процессов. Документировать
их и внедрить стандарты по их исполнению
Средний
Провести гармонизацию исполнения бизнес-процессов
Внедрить систему количественных показателей
Высокий
Пригласить западную фирму для проведения оценки,
но предварительно адаптировать свою бизнес-терминологию к западной терминологии или сделать таблицу
перевода одной системы терминов в другую
Как бы ни было опасно использование понятия «зрелость» и как
бы ни было обидно получить низкую оценку, использование этого
инструмента для российских компаний чрезвычайно продуктивно.
Эффект использования происходит по двум направлениям:
1. Взаимодействие с западными контрагентами (привлечение
инвестиций, продажа бизнеса, выход на международный рынок
как в качестве продавца, так и в качестве покупателя).
2. Внедрение в компанию современных технологий, как организационных, так и производственных.
При появлении предложения о внедрении новой технологии
следует осознанно принять одно из следующих решений:
– отказаться от новой технологии;
– применить менее изощренную технологию;
– подтянуть уровень зрелости организации до уровня технологии;
– если внешняя среда, рынок все-таки требуют новой технологии, а компания не готова в целом к ее внедрению, то рекомендуется создать специальную бизнес-единицу с особыми, отличными от
всей компании правилами управления.
Это дает основания для осуществления контроля со стороны руководства и проведения процесса самопроверки.
Полученные результаты, оцениваемые в баллах от 1 до 5, наносятся на лучи, представляющие собой в данном случае принципы менеджмента. Иллюстрация диаграммы RADAR (results,
approach, development, assessment, review) приведена на рис. 1.8. В
приложениях к ГОСТу приводятся вопросы для самопроверки как
со стороны руководства, так и самих исполнителей, а также пере35
Ориентация на потребителя
5
Взаимовыгодные
Лидерство
4
отношения
руководителей
3
с поставщиками
2
1
Основанное
Вовлечение
на фактах
0
работников
принятие
решений
Постоянное улучшение
Процессный подход
Системный подход к управлению
Рис. 1.8. Диаграмма RADAR
чень методов и инструментов МК. По мнению авторов, настоящий
стандарт должен постоянно использоваться управленцами в их повседневной деятельности.
Контрольные вопросы
1. Дайте определения различных видов управления проектами.
2. Определите связь между менеджментом качества и принципами
управления проектами.
3. Перечислите квалификационные признаки инноваций.
4. Назовите составляющие инновационной категории.
5. Назовите составляющие инновационного класса.
6. Охарактеризуйте понятие постепенного улучшения процесса или
продукции (кайдзен).
7. Дайте характеристику понятия «инновация» (каору).
8. Дайте общую характеристику стандартов ИСО 9000 – 2008.
9. Дайте общую характеристику стандарта ИСО 10014.
10. Раскройте сущность понятия «уровень зрелости».
11. Раскройте содержание уровней зрелости по ГОСТ Р ИСО 10014.
12. Что представляет собой диаграмма RАDАR?
36
ГЛАВА 2
Обзор методов и инструментов
менеджмента качества
2.1. Классификация инструментов менеджмента качества
Менеджмент качества широко распространён в Японии и в западных странах. Однако на Западе МК рассматривается как задача,
отдельная от этапов проектирования и производства. Персонал, занимающийся МК, обычно не входит в состав разработчиков и проводит независимые и объективные исследования и анализ образцов разрабатываемой продукции. Этот вид деятельности включает
в себя исследование и управление статистическими процессами производства, проведение испытаний и часто включает менеджмент по
совершенствованию методов улучшения качества. В России этими
видами деятельности, в той или иной степени занимаются службы
ОТК, метрологии, управления качеством (если таковая существует
в структуре организации). В США работу экспертов в области качества объединяет ASQC (American Society of Quality Control), в Европейском сообществе – EOQ (European Organization of Quality).
В отличие от такого подхода в Японии МК – цель и обязанность
всех разработчиков и менеджеров. Должно быть, поэтому в Японии
отсутствует отдельный орган, отвечающий за обеспечение качества.
Однако Японский союз инженеров и учёных (JUSE), занимается
качеством в первую очередь, а руководство всех организаций и правительственные структуры считают проблемы МК важнейшими.
Не удивительно, что большинство инструментов и методов МК
пришло с Востока, и носят японские названия. Важным показателем этого является наличие в США консалтинговых центров по
японским методам качества, а ряд известных научных центров в
США возглавляют японские специалисты. Уместно напомнить, что
методы робастного проектирования (РП) носят имя Тагути, диаграмма причинно-следственных связей – имя Каоро Исикава, матрицы СФК – имя Акао, ряд инструментов МК называются «семью
японскими методами», в англоязычной литературе прижились без
перевода на английский японские термины, которые, кстати, перекочевали уже в русские научные публикации. Примеры можно
37
множить, но и сказанного достаточно для понимания того факта,
что Япония не собирается уступать свои передовые позиции в МК.
Всем специалистам известны семь простых методов (диаграммы Дж. Парето, диаграммы Исикавы, контрольные карты и т. д.),
описанные во многих монографиях и учебных пособиях, например
[10, 11].
Подчеркнем, что усилиями создателя JUSE К. Исикава почти во
всех университетах Японии читается курс практического использования статистических данных и все рабочие японских промышленных предприятий владеют семью простыми методами обеспечения
качества. К сожалению, отметим, что в России многие инженеры
даже не слышали об этих методах.
Больший интерес следует проявить ко второму поколению японских методов, названных в США «семью инструментами планирования и менеджмента» (в оригинале под редакцией Шигеро Мизуно – Management for Quality Improvement: The 7 New QC Tools).
Эти методы предназначены для расширения области применения,
занятой семью простыми или базовыми методами. Интересно отметить, что в разных источниках соблюдается число семь, а названия
методов меняются. Знание этих инструментов необходимо специалистам по МК [4].
Классификация, структура и свойства современных инструментов МК и инжиниринга качества (ИК) приведены в табл. 2.1 и на
рис. 2.1 (см. также Приложение В).
Таблица 2.1
Сравнение применимости инструментов инжиниринга качества
Инструменты ИК
Пользователи
Этап ЖЦ
Семь простых методов
обеспечения качества
Семь новых методов планирования и
управления
Семь методов исследования и обеспечения
Весь персонал организации, включая рабочих
Руководители и члены
команд, отделы маркетинга, плановый
Специалисты по качеству, главные конструктора
Статистическое регулирование производства
Создание концепции,
планирование, контроль,
управление
Выбор концепции, проектирование, производство
Примечание. В таблице названия инструментов даны в полном переводе с языка
оригинальных публикаций, в то время как на рис. 2.1 даны их краткие наименования.
В настоящем учебном пособии рассматриваются лишь методы
исследования, такое внимание к этой группе методов и инструмен38
¡¦ª«©¬¥ž¦«´
¥£Á¡£
ª¾ÅÕÈÉÇÊËÔÎ
žËǽǻ
 £ÇÆËÉÇÄÕÆÔ¾ÄÁÊËÃÁ
 œÁÊËǼɹÅÅÔ
 Á¹¼É¹ÅÅÅÔ
ɹÊʾØÆÁØ
 ªËɹËÁÍÁùÏÁØ
 Á¹¼É¹ÅÅÔ¨¹É¾ËÇ
 Á¹¼É¹ÅÅÔ¡ÊÁù»¹
 £ÇÆËÉÇÄÕÆԾùÉËÔ
ª¾ÅÕÆÇ»ÔΞËǽǻ
žƾ½¿Å¾Æ˹







ª¾ÅÕžËǽǻ
ÁÊÊľ½Ç»¹ÆÁØ
Á¹¼É¹ÅÅÔÊÉǽÊË»¹
Á¹¼É¹ÅÅÔÊ»ØÀ¾Â
É¾»Ç»Á½ÆÔ¾½Á¹¼É¹ÅÅÔ
¥¹ËÉÁÐÆÔ¾½Á¹¼É¹ÅÅÔ
ªËɾÄÇÐÆÔ¾½Á¹¼É¹ÅÅÔ
¥¹ËÉÁÏÔÈÉÁÇÉÁ˾ËÇ»
1%1$½Á¹¼É¹ÅÅÔ
 ©Çº¹ÊËÆǾÈÉǾÃËÁÉÇ»¹ÆÁ¾©¨
 ªËÉÌÃËÌÉÁÉÇ»¹ÆÁ¾ÍÌÆÃÏÁÁùоÊË»¹ª­£
 ¥¾ËǽѾÊËÁÊÁ¼Å¥±ª
 ¦¾Ð¾ËùØÄǼÁù
 «¾ÇÉÁØɹÏÁÇƹÄÁÀ¹ÏÁÁÁÁÀǺɾ˹˾ÄÕÊË»¹«©¡  §Ï¾ÆùÉÁÊÃÇ»Á¹Æ¹ÄÁÀ½¾Í¾ÃËÇ»'¥ž™
 ¥¾ËǽÔÈÉÁÆØËÁØɾѾÆÁÂÁÇÈËÁÅÁÀ¹ÏÁØ
Рис. 2.1. Классификация инструментов менеджмента качества
тов объясняется, во-первых, их широким применением на Западе,
а во-вторых, крайне малым числом публикаций в России. Иллюстрацией важности понимания возможностей этих методов является схема, приведенная на рис. 2.2.
Упомянутые инструменты качества должны использоваться как
на определённых этапах ЖЦ продукции, так и на всех этапах ЖЦ
самостоятельно и в сочетании с другими инструментами.
Необходимо подчеркнуть, что проблема качества стала одной из
краеугольных проблем современного общества, особенно она важна для России, поскольку вопросы МК не были в числе главных на
протяжении многих лет и теперь нам надо стремительно догонять
ушедший вперёд Запад.
Подход к исследованию вопросов качества сложных технических
систем реализуется с помощью методологии управления качеством
проектов, инструментов ему присущих и методов менеджмента,
характерных для реализации процесса повышения качества. Далее дадим в табл. 2.2 своё видение различия между современным
массовым производством и бережливым производством – ЛИН,
использующим инструментарий МК. Табл. 2.2 может дать общее
представление, но никак не служит целям решения какого-либо
конкретного практического вопроса.
39
ª­£
'¥ž™
¥±ª
¡¥
©¨
›ÔºÇÉƹÈɹ»Ä¾ÆÁØÈÉǾÃ˹
›ÔºÇÉËɾºÇ»¹ÆÁÂÃιɹÃ˾ÉÁÊËÁùÅ
§Ï¾ÆùƹйÄÕÆÔÎÉÁÊÃÇ»
§Ï¾Æù»¹ÉÁ¹ÆËÇ»Á»ÔºÇÉÈÉǾÃ˹
»ÌÎѹ¼Ç»¹ØȹɹžËÉÁоÊùØ
ÇÈËÁÅÁÀ¹ÏÁØ
§ÈËÁÅÁÀ¹ÏÁؽÇÈÌÊÃÇ» ªÇÀ½¹ÆÁ¾»¾ÉÁÍÁùÏÁÇÆÆÇÂÅǽ¾ÄÁ
¨ÉÇϾÊÊ»¾ÉÁÍÁùÏÁÁ
§ÃÇÆй˾ÄÕƹØÇϾÆù
ÈɾÁÅÌÒ¾ÊË»ÈÉǾÃ˹
§ÃÇÆйÆÁ¾ÈÉǾÃ˹
Рис. 2.2. Последовательность этапов проекта и применение
современных инструментов менеджмента качества
Таблица 2.2
Сравнение способов производств
Функция
Формула производства
Критерий производства
Форма управления
Вид инструментария
Массовое традиционное
ЛИН + МШС (ИТ, методы МК)
Создать – испытать – наладить производство
Стабильность в границах
допуска
Бихевиористическое – цель – результат
(сверху –вниз)
Вовлечённость Раздельные функции меперсонала
неджера и изготовителя
Участие высше- Арбитраж и контроль
го руководства
Квалификация Низкая или средняя
персонала
ИспользоваСреднее
ние CALS–
технологий
40
Оптимизировать – одобрить –
подтвердить
Проектирование на цель с учётом ФПК
Программное (проектное),
горизонтальное
Менеджер и изготовитель –
члены одной команды
Участие в разделении труда
Высокая, непрерывное обучение
Высокое
Окончание табл. 2.2
Функция
Оборудование
Вид инструментария
Массовое традиционное
ЛИН + МШС (ИТ, методы МК)
Высокопроизводительное, Высокопроизводительное,
специализированное, со высокоспециализированное
средним уровнем перена- с высоким уровнем переналадки
ладки
Использование Малорациональное
ресурсов
Экономическая Эффективное
эффективность
Высокорациональное
Высокоэффективное
Как следует из табл. 2.2, современное производство обладает
рядом уникальных преимуществ, поддержать и развить которые
может только эффективный менеджмент, вооруженный современными инструментами анализа, измерения и управления характеристиками качества.
2.2. Жизненный цикл проекта
Понятие достаточно размыто, так как оно используется в разных нормативных документах различных организаций. Однако
появление системного ГОСТ Р ИСО/МЭК 15288 – 2008 [5] внес порядок в определение этого понятия системы:
Жизненный цикл – «эволюция системы, продукции, услуги,
проекта или иного рукотворного объекта от замысла до прекращения использования».
Каждая система, вне зависимости от ее вида и масштаба, проходит ЖЦ согласно некоторому описанию от своего изначального замысла до окончательного прекращения использования. Описание
ЖЦ, таким образом, – это концептуальная сегментация определения потребности в системе, ее реализации в виде продукции или
услуги и ее использования, эволюции и вывода из эксплуатации.
Описание ЖЦ обычно сегментировано по стадиям, способствующим планированию, разворачиванию, эксплуатации и поддержке
целевой системы. Такие сегменты дают упорядоченное продвижение системы через установленные пересмотры выделения ресурсов,
что снижает риски и обеспечивает удовлетворительное продвиже41
ние. Основной причиной применения описаний ЖЦ является потребность в принятии решений по определенным критериям до
продвижения системы на следующую стадию. Нужно учитывать,
что когда говорится об описании ЖЦ, чаще всего имеется в виду
описание не конкретного ЖЦ, а типового и, более того, – даже когда пропускается слово «модель», то тоже может иметься в виду
класс, а не его экземпляр. Тем самым в текстах по системной инженерии смешивается не только символ (описание, модель) и реальная жизнь, но и экземпляр (описания, модели) и включающий
его класс. Понятие «жизненный цикл» само по себе противоречиво
(оно пришло из исследований по биологии, где взрослая особь дает
потомство, как бы начиная новый «жизненный цикл» – в технике же система потомства не дает, поэтому и «цикла» с замыканием
кольца никакого нет). В табл. 2.3 приведены основные стадии ЖЦ,
их цель и варианты решений.
Таблица 2.3
Стадии жизненного цикла
Стадии ЖЦ
Замысел
Цель
Определить потребности
ЖЦ
Исследовать замыслы
Предложить решение
Разработка
Уточнить требования
Описать решения
Создать систему (проект)
Провести верификацию
Производство
Произвести систему
Проконтролировать и испытать
Применение
Обеспечить применение
Поддержка приОбеспечить реализацию возменения
можностей системы
Перевод в катего- Хранение, архивирование
рию непригодных или списание
для применения
Вариант решения
Выполнить следующую стадию
Продолжить данную
стадию
Приостановить проект
Завершить проект
С учетом реализуемых проектов число стадий ЖЦ может меняться, различные варианты числа стадий приведены на рис. 2.3.
Несмотря на различие применений, общая идеология стандарта
15288 сохраняется. Жизненный цикл включает в себя большой на42
¨§
£ÇÆϾÈÏÁØ
§ºÇÉ̽ǻ¹ÆÁ¾
¡½¾Ø
¨ÉǾÃËÁÉÇ»¹ÆÁ¾
§Èɾ½¾Ä¾ÆÁ¾
ËɾºÌ¾ÅÔÎ
ÃÇÅȾ˾ÆÏÁÂ
¨¾ÉÊÇƹÄ
©¹ÀɹºÇËù
¨Ç½½¾É¿Ã¹
¡À¼ÇËǻľÆÁ¾
¨ÉÁǺɾ˾ÆÁ¾
§ºÌоÆÁ¾
¨ÉǾÃËÁÉÇ»¹ÆÁ¾
½¹ÆÁ¾ ›ÁÀ̹ÄÁÀ¹ÏÁØ ÊÇÇÉÌ¿¾ÆÁØÁ ªÇ¼Ä¹ÊÇ»¹ÆÁ¾ ªËÉÇÁ˾ÄÕÊË»Ç
ÈÄÇÒ¹½ÃÁ
¨ÉÁÉǽÆÔÂ
ɾÊÌÉÊ
¨ÉǾÃË
ªÁÊ˾Ź
¨ÉÁǺɾ˾ÆÁ¾
©¹ÀɹºÇËù
§Èɾ½¾Ä¾ÆÁ¾ œÉ¹ÍÁоÊÃǾ
»ÔÎǽ¹
Èɾ½Ê˹»Ä¾ÆÁ¾
§ÈÁʹÆÁ¾
¡½¾Ø
©¹ÀɹºÇËù
¡À¼ÇËǻľÆÁ¾
ªÈÁʹÆÁ¾
¶ÃÊÈÄ̹˹ÏÁØÁ
Èǽ½¾É¿Ã¹
ªÈÁʹÆÁ¾
¡ÊÈÇÄÕÀÇ»¹ÆÁ¾
ÁÉÇÊË
§ËÊ˹»Ã¹
¶ÃÊÈÄ̹˹ÏÁØ
ÁÈǽ½¾É¿Ã¹
¶ÃÊÈÄ̹˹ÏÁØ
©¹ÀºÇÉù
©¾ÃÌÄÕËÁ»¹ÏÁØ
¨ÁÄÇËÆǾ
¡ÊÈÇÄÕÀÇ»¹ÆÁ¾Á
»Æ¾½É¾ÆÁ¾ ÊÇ»¾ÉѾÆÊ˻ǻ¹ÆÁ¾
¡ÊÈÇÄÕÀÇ»¹ÆÁ¾
¨Ç½½¾É¿Ã¹
¤ÁûÁ½¹ÏÁØ
ªÈÁʹÆÁ¾
Рис. 2.3. Варианты стадий жизненного цикла
бор процессов, который необходимо реализовать во время управления конкретным проектом.
Итак, обобщим понятие ЖЦ проекта. Слово «цикл» не должно
смущать – ничего циклического в ЖЦ нет. Слово «цикл» имеет
смысл «типичности», говоря о том, что то же самое происходит и
с другими системами. Формально: ЖЦ – это смена состояний системы/проекта в период времени от замысла до прекращения её
существования. Причем учтем, что ЖЦ – всегда ЖЦ конкретной
системы. Процессы ЖЦ – это те процессы, которые разработчики
выполняют над(с) системой и которые меняют состояние системы,
заставляя ее эволюционировать в ходе её ЖЦ. В варианте стандарта 15288 выделяется 25 таких процессов (рис. 2.4).
Нужно также добавить, что процессы любого проекта, как любые системы, сами проходят ЖЦ: их задумывают, проектируют,
потом идет постановка процессов (претворение процессных норм
в жизнь) и т. д. Цикл жизни процесса – это его прохождение по
уровням зрелости. Уровни зрелости процесса составляют стадии
его ЖЦ, на которых описание процесса имеет разный нормативный статус (от отсутствия описания, к описанию процессов «как
есть», далее к обязательному выполнению описаний как нормы,
43
ŸÁÀƾÆÆÔÂÏÁÃÄÊÁÊ˾ÅÔ
¨É¾½ÈÉÁØËÁ¾
t¬Èɹ»Ä¾ÆÁ¾Êɾ½ÇÂ
t¬Èɹ»Ä¾ÆÁ¾ÁÆ»¾ÊËÇɹÅÁ
t¬Èɹ»Ä¾ÆÁ¾Ÿ¯ÊÁÊ˾Å
t¬Èɹ»Ä¾ÆÁ¾É¾ÊÌÉʹÅÁ
t¬Èɹ»Ä¾ÆÁ¾Ã¹Ð¾ÊË»ÇÅ
Ç¼Ç»ÇÉÆÔ¾
ÇËÆÇѾÆÁØ
t¨ÉÁǺɾ˾ÆÁØ
t¨ÇÊ˹»ÃÁ
«¾ÎÆÇÄǼÁоÊÃÁ¾
¹ÃËÁ»ÆÇÊËÁ
t§Èɾ½¾Ä¾ÆÁ¾
ËɾºÇ»¹ÆÁÂ
À¹ÁÆ˾ɾÊÇ»¹ÆÆÔÎ
ÊËÇÉÇÆ
t™Æ¹ÄÁÀËɾºÇ»¹ÆÁÂ
t¨ÉǾÃËÁÉÇ»¹ÆÁ¾
¹ÉÎÁ˾ÃËÌÉÔ
t©¾¹ÄÁÀ¹ÏÁØ
t¡Æ˾¼É¹ÏÁØ
t›¾ÉÁÍÁùÏÁØ
t¨¾É¾½¹Ð¹
t›¹ÄÁ½¹ÏÁØ
t¶ÃÊÈÄ̹˹ÏÁØ
tªÇÈÉǻǿ½¾ÆÁ¾
tªÈÁʹÆÁ¾
¨ÉǾÃËÆÔ¾¹ÃËÁ»ÆÇÊËÁ
t¨Ä¹ÆÁÉÇ»¹ÆÁ¾
t§ºÊľ½Ç»¹ÆÁ¾
t£ÇÆËÉÇÄÕ
t¨ÉÁÆØËÁ¾É¾Ñ¾ÆÁÂ
t¬Èɹ»Ä¾ÆÁ¾ÉÁÊùÅÁ
t¬Èɹ»Ä¾ÆÁ¾ÃÇÆÍÁ¼ÌɹÏÁ¾Â
t¬Èɹ»Ä¾ÆÁ¾ÁÆÍÇÉŹÏÁ¾Â
Рис. 2.4. Иерархия процессов при реализации жизненного цикла проекта
далее к постоянному пересмотру и улучшению нормативных описаний процессов «как должно быть».
Принято выделять два класса стандартов – технологические и
рамочные. Технологические стандарты определяют особенности
реализации тех или протоколов, интерфейсов и т. д. для конкретных применений.
При использовании общих принципов управления проектами,
в том числе и ситуационного, применяются рамочные стандарты,
к числу которых принадлежит и рассматриваемый стандарт 15288.
В рамочных стандартах прослеживается тенденция выделения
стандартных приемов в отдельные области архитектуры проекта.
Подобно тому, как проект здания может включать в себя элементы ранее созданных конструкций, так и реализация поддержки
бизнес-процесса может использовать уже известные фрагменты
типовых конфигураций оборудования, ПО или учебных программ.
Это позволяет, с одной стороны, значительно сократить сроки выполнения решения, с другой – уменьшить риски за счет использования фрагментов, проверенных на практике. Фактически речь
идет о выборе и использовании подходящих шаблонов (patterns).
Шаблоны являются как бы проверенными способами построения
какой-то части системы.
44
Одним из удачных определений шаблонов является приводимое
в стандарте 15288:
«Шаблон – это общее решение некоторой повторяющейся проблемы в определенном контексте» (рис. 2.5).
То есть важным аспектом, связанным с шаблонами, является
то, что они сопровождаются определенными обоснованиями того,
почему данное решение является хорошим в условиях заданного
контекста. Шаблоны являются следующим шагом в понимании и
применении моделей. Шаблон показывает, что делает некоторую
модель хорошим решением и как создать некоторое решение для
определенной проблемы.
Идеология шаблона распространяется и на идею создания «инструментального ящика» – стратегически выверенного инструментального набора управления качеством проекта. Затем необходимо
адаптировать инструмент к нуждам конкретного проекта.
Адаптация может выполняться в разных направлениях. Наиболее применяемыми являются следующие три направления адаптации:
– в соответствии с масштабом проекта,
– в соответствии с семейством проекта,
– в соответствии с типом проекта.
При любом варианте выбора первый шаг состоит в том, чтобы составить схему этого процесса, т. е. определить его фазы, операции
УП и управленческие предметы поставки. После этого можно переходить к выбору отдельных инструментов в поддержку этих предметов поставки.
Адаптация в соответствии с масштабом проекта. Масштаб
проекта является мерой сложности процесса стандартизованного
управления данным проектом. Обоснование этого заключается в
том, что при росте масштаба проекта растет также количество операций по УП и управленческих предметов поставки, равно как и
количество взаимодействий между ними.
£ÇÆ˾ÃÊË
¨ÉǺľŹ
©¾Ñ¾ÆÁ¾
Рис. 2.5. Шаблон – решение проблемы в контексте
45
Адаптация в соответствии с семейством проекта. Когда набор инструментов УП приведен в соответствие со стратегией организации, можно выбрать путь его адаптации в соответствии с семействами проектов, имеющимися в данной отрасли. Результатом
этого является то, что процессы стандартизованного управления
и соответствующие инструментальные наборы, направленные на
разрешение проблем конкретного семейства проектов в конкретной отрасли, демонстрируют тенденцию к слиянию. Это создает
ситуацию, в которой несколько, по сути дела, подобных моделей
процесса стандартизованного управления проектами и набора инструментов воспринимаются как доминирующие стандарты для
данного семейства и данной отрасли.
В общем и целом чем выше степень технической новизны, тем
более сложным является проект. Это объясняется тем, что возрастание степени технической новизны в проектах ведет к большей
неопределенности, требуя большей гибкости от процесса стандартизованного УП и от инструментального набора УП. В частности,
при возрастании степени технической новизны проекта процесс
стандартизованного УП:
– требует большего числа итераций и времени для определения
содержания проекта;
– требует больших технических и управленческих навыков;
– делает коммуникацию более интенсивной;
– требует более эффективного управления изменениями.
Выполняя адаптацию в соответствии с семейством проекта, необходимо знать о конкретных преимуществах и рисках.
К преимуществам относится:
– простота, поскольку данный способ адаптации построен на
одном параметре (технической новизне);
– легкость для понимания, поскольку этот способ адаптации
опирается на технические аспекты проекта, лежащие в области
основных профессиональных знаний менеджеров проектов.
Адаптация также создает некоторые риски, проявляющиеся
в следующем:
– в проектах, не изобилующих технологиями, техническая новизна – неуместный показатель, и адаптация, опирающаяся на нее,
становится непригодной;
– применение адаптации в компании с большим количеством
семейств проектов приводит к появлению столь же большого количества инструментальных наборов моделей, что уменьшает воз46
можность интеграции семейств в целостную систему в масштабах
компании.
Адаптация в соответствии с типом проекта. В то время как
предыдущие два способа адаптации одномерны (опираются на
один параметр – сложность проекта и техническую новизну соответственно), адаптация в соответствии с типом проекта использует
оба этих параметра при условии, что набор инструментов приведен
в соответствие стратегии. Чтобы придать модели более практический уклон, упростим ее, сохранив всеобъемлющий ее характер.
Описание модели будет выполнено в виде трех шагов:
– определить типы проекта;
– описать, как наличие двух параметров влияет на процесс стандартизированного УП каждого типа;
– описать наборы инструментов для управления четырьмя типами проектов.
Каждый из двух параметров включает в себя два уровня:
– техническая новизна (низкая, высокая);
– сложность проекта (низкая, высокая).
2.3. Аналитические методы
менеджмента качества проектов
В процессе принятия решений при МК проектов можно использовать различные аналитические методы. Большинство из них подробно описаны в многочисленных работах по принятию решений и
поэтому в данном пособии не рассматриваются. Однако специфика
решения практических задач в условиях неопределенности, влияющих на процесс факторов, их вероятностной природы и наличия корреляционных связей затрудняет, а порой делает невозможным применение известных методов. Поэтому кратко рассмотрим применение
кластерного анализа для классификации разных состояний процесса
МК, а также методы раскрытия неопределенностей этих состояний.
2.3.1. Кластерный анализ экспертных оценок
альтернативных вариантов качества проектов
Реализация процедур структурирования системы с целью выбора рационального варианта ее построения при наличии возможных
альтернатив основана на использовании методов кластерного ана47
лиза. Преимущества кластерного анализа заключаются в том, что
этот метод определяет категории объектов без априорно заданной
классификации и не требует применения сложных математических действий, что позволяет обрабатывать большие массивы данных без существенных потерь во времени.
Если представить анализ данных как процесс, начинающийся в полном хаосе большого количества данных и полном беспорядке информации, а заканчивающийся ясным пониманием
структуры системы этих данных, то кластерный анализ имеет
существенные преимущества при использовании на ранних стадиях выбора вариантов рационального построения технической
системы.
Остановимся на прикладном применении кластерного анализа
с учетом проблем, возникающих при использовании этого метода
в рамках процедур СФК [20]. Недостаточность теоретической проработки вопросов применения методов кластерного анализа в этом
случае обусловлена тем обстоятельством, что оценка альтернативных вариантов системы может быть представлена в виде экспертных оценок по качественным признакам.
При таком подходе в многокритериальном пространстве
Q, являющемся декартовым произведением шкал критериев
Q = Q1 ´ Q2 ´...´ Qm , каждый из сопоставляемых объектов (вариантов реализации системы) xi представляется группой из n точек xi = (qi(1) , ...,qi(s) , ...,qi(n) ), где точка qi(s) имеет координаты:
e (s)
e (s)
e (s)
e (s)
m
qi(s) = (qi11 ,qi22 , ...,qim
), qirr
– оценка объекта xi по критерию Qr , данная s-м экспертом. Сформированное таким образом
множество объектов X = {x1, ..., xk } имеет сложную и достаточно
трудную для анализа структуру. Значительные трудности при исследовании структуры совокупности Х представляет также выбор
метрики и собственно определение расстояния между объектами,
образующими множество.
Для совокупности k объектов X = {x1, ..., xk }, оцениваемых n
экспертами по критериям Q1, Q2 , ..., Qm , имеющим шкалы качеe
ственных оценок qirr , r = 1, …,m; er = 1, …,hr, введем множество
значений оценок G = {g1, ..., gh }, элементы которого определим
следующим образом:
h
hm
g1 = q11, ...,qh1 = q1 1 , gh1 +1 = q21, ...,qh = qm
, h = h1 + h2 + ... + hm .
48
Множество G с элементами gj ( j = 1, ..., h) задает свойства совокупности объектов Х. Каждый объект xi Î X может быть записан
в виде:
xi = {ni (g1 ) * g1, ..., ni (gh ) * gh },
где ni (gj ) равно числу экспертов, давших объекту xi оценку
e
gj = q j j .
Совокупность объектов X = {x1, ..., xk } вида xi = {ni (gj ) * gj }
образует мультимножество (ММ). В отличие от понятия «множество» один и тот же элемент может входить в ММ многократно.
ММ являются удобным математическим аппаратом для моделирования объектов, описываемых наборами качественных признаков и исследования структуры совокупности таких объектов. Символически ММ может быть записано в виде A = {na (x) * x}"x Î X,
где na (x) – функция числа вариантов, определяющая кратность
представления элемента х в ММ А. Элемент x Î A и в А имеется ровно k экземпляров х, если na (x) = k > 0. Если na (x) = 0,
то x Ï A .
Для ММ будут справедливы следующие определения:
Пустое мультимножество Æ = {x | "x Î X,n(x) = 0}.
Мощность ММ А есть общее количество экземпляров всех членов ММ: N (a) =
å na (x).
xÎ A
Мультимножества А и В называются равными (А = В), если
na (x) = nb (x).
Мультимножество В включено в А (B Í A), если nbn(x
£) n
£an(x
(x).
b )(x
a ).
Над ММ определены следующие операции:
– объединение A È B = {x | "x Î X,n A ÈB (x) = max[n A (x),nB (x) ]},
– пересечение A Ç B = {x | "x Î X,n A ÇB (x) = min[n A (x),nB (x) ]},
– сумма A + B = {x | "x Î X,n A +B (x) = n A (x) + nB (x)},
– разность A - B = {x | "x Î X,n A-B (x) = n A (x) - n A ÇB (x)},
– симметрическая разность AΔB = {x | "x Î X,n AΔB (x) =| n A (x) - nB (x) |},
(x) =| n A (x) - nB (x) |},
– умножение на скаляр k * A = {x | "x Î X,nkA (x) = kn A (x)k ³ 0}.
49
Операции над ММ обладают свойствами, аналогичными свойствам операций над множествами: идентичность, коммутативность, ассоциативность, дистрибутивность, а также некоторыми
новыми свойствами, отсутствующими у множеств.
Рассмотрим семейство ММ {Ai }( Ai Í X, i Î I).
Объединением семейства ММ {Ai } называется мультимножество:
 Ai = {x | $i0 Î I, x Î Ai }.
0
iÎI
Пересечением семейства ММ {Ai } называется мультимножество:
 {x | "i Î I, x Î Ai }.
iÎI
Семейство {Ai } называется покрытием ММ А, если A =  Ai .
iÎI
Если все ММ Ai попарно не пересекаются, то покрытие А называется разложением ММ А. Для него справедливо равенство
A =  Ai = å Ai .
iÎI
iÎI
Линейной комбинацией ММ A1, ..., Ai , ...
будем называть
A = å ki Ai .
iÎI
Если все ММ А совокупности ММ Х являются подмультимножествами некоторого ММ U, то такое ММ называется максимальным
(основным) ММ, или универсумом.
Семейство ММ L(U) называется алгеброй ММ, если L(U) замкнуто относительно операций объединения, пересечения и дополнения. Функцию ММ m(A) будем называть мерой, если:
1) область определения m(A) есть алгебра L(U);
2) значения функции m(A) действительны и неотрицательны,
т. е. для A Î L(U)m( A) ³ 0,m (Æ) = 0;
3) функция m(A) аддитивна, т. е. для любых A, B Î L(U)m( A + B) = m( A) + m(B
U)m( A + B) = m( A) + m(B).
Мера ММ обладает свойствами, аналогичными свойствам меры
измеримых множеств:
– нестрогая монотонность m( A) £ m(B) Û A Í B;
– симметричность m( A) + m(B) = m(U) + m(Æ);
50
æ
ö
– непрерывность lim m( Ai ) = mçç lim Ai ÷÷÷.
èi®¥ ø
i®¥
Мера ММ А может определяться линейной функцией вида
m( A) = å wj na (gj ),wj > 0. Другим примером меры ММ А служит
его мощность N(A).
Совокупность объектов (элементов) Х является метрическим
пространством (X,d), если для любых объектов A, B Î X определена действительная функция d( A, B), называемая метрикой, или
расстоянием. Эта функция задает отображение d : X ´ X ® R + и
удовлетворяет следующим аксиомам метрики:
d( A, B) = 0 Û A = B;
d( A, B) = d(B, A);
d( A, B) £ d( A, C) + d(B, C) "A, B, C Î X.
Задавая различные виды метрик d( A, B) на одной и той же совокупности объектов Х, можно вводить различные метрические пространства (X,d).
Одним из примеров метрики является функция d0 ( A, B) = m( AΔB),
d0 ( A, B) = m( AΔB), где функция m(A) является мерой ММ. Первая и вторая
аксиомы метрики выполняются по определению симметрической
разницы AΔB.
В ряде случаев на метрику пространства (X,d) накладывается
дополнительное требование ограниченности (нормированности)
0 £ d( A, B) £ 1. Подобная ситуация возникает, например, в кластерном анализе при введении мер различия, сходства или близости
объектов. Функция f(d) задающая отображение f (d) : X ´ X ® [0,1],
может быть введена на алгебре ММ X = L(U) различным образом.
Например, положим d1 ( A, B) = f1 (d0 ( A, B)) = d0 ( A, B) d0 (Æ,U).
Тогда
d1 ( A, B) = m( AΔB) m(U).
Пространство
(X,d1 ) обладает практически теми же свойствами, что и (X,d0 ), за исключением того, что (X,d1 ) инвариантно относительно растяжения:
d1 ( A, B) = d1 (k * A, k * B).
Функция
являетs1 ( A, B) = 1 - d1 ( A, B) = 1 -[m( AΔB / m(U) ]
ся обобщением на случай ММ известной меры сходства для бинарных переменных – простого парного коэффициента. Выражение для меры сходства s1 ( A, B) можно представить в виде
s1 ( A, B) = s3 ( A, B) + s3 ( A, B), где s3 ( A, B) = m( A Ç B) / m(U) обобщает
на случай мультимножеств другую известную меру сходства для
бинарных переменных – коэффициент Рассела – Рао. Аналогично
расстоянию d1 ( A, B) меры сходства s1 ( A, B) и s3 ( A, B) также обла51
дают свойством инвариантности относительно «растяжения» пространства (X,d1 ) .
Рассмотрим еще одно преобразование, нормирующее метрику:
d2 ( A, B) = f2 (d0 ( A, B)) = d0 ( A, B) / d0 (Æ, A È B), которое представимо
в виде: d2 ( A, B) = m( AΔB) / m( A È B). Заметим, что из-за свойства
меры ММ m(Æ) = 0 функция d2 ( A, B) не определена при A = B = Æ.
Поэтому положим по определению d2 (Æ,Æ) = 0.
Выражение s2 ( A, B) = 1 - d2 ( A, B) = m( A Ç B) / m( A È B) представляет собой обобщение на случай ММ известной неметрической
меры сходства (подобия) объектов, называемой коэффициентом
Жаккара или мерой Роджерса – Танимото. Мера сходства s2 ( A, B),
как и метрика d2 ( A, B) , имеет разрыв в «нулевой» точке и обладает
свойством инвариантности относительно «растяжения».
Задача кластеризации применительно к ММ сводится к разбиению исходной совокупности объектов X = {xi } на несколько групп
{X1, ..., Xk } на основе сходства или различия их свойств G = {gj }
[20].
Различают два подхода к кластерному анализу: иерархический, когда число кластеров заранее не известно, и неиерархический, когда число кластеров жестко задано. Каждый объект xi
из исходной совокупности X = {xi } представляет собой ММ вида
xi = {ni (gj ) * gj }, где ni (gj ) – число признаков gj у объекта xi . Матрица C = cij с элементами cij = ni (gj ), j = 1, ..., h описывает отношение между совокупностью объектов Х и множеством их признаков G, определяющих свойства объектов.
В методах кластерного анализа используются различные способы группирования объектов. Например, группа Xt Í X из нескольких объектов xi Î Xt может быть образована в результате сложения
объектов, линейной комбинации, объединения, пересечения и др.
Способ пересчета матрицы С приведен в табл. 2.4.
Таблица 2.4
Способ пересчета матрицы отношений
Способ группирования
Сумма
Представление объектов Представление матрицы
Xt = å xi
ctj¢ =
Xt = å bi xi
ctj¢ =
iÎIt
Линейная комбинация
iÎIt
52
å
cij
å
bi cij
xi ÎXt
xi ÎXt
Окончание табл. 2.4
Способ группирования
Объединение
Представление объектов Представление матрицы
Xt =
Пересечение
Xt =
 xi
¢ = max cij ; xi Î Xt
ctj
iÎIt
¢ = min cij ; xi Î Xt
ctj
 xi
iÎIt
Приведенные выражения представляют собой характеристики
свойств всех членов группы Xt , агрегированные различным образом, или отражают доминирование свойств отдельных объектов в
группе Xt . Как правило, выбор конкретного способа определяется
структурой и характеристиками оценок объектов и использованной шкалой оценок.
Выбор показателя близости, сходства или различия между объектами зависит от их физической или статистической природы. Для
бинарных данных, описываемых в шкалах отношений или интервальных, а также для исследуемых объектов типа ММ, пространства которых неевклидовы, более пригодны модели пространств,
основанные на рассмотренных метриках [22]. За основу выбора
модели классификации ММ принимается естественное предположение о том, что показатель различия (сходства) между объектами xa , xb Î X и между группами объектов (кластерами) X p , Xq Î X
должен быть одного и того же типа, например определяться метриками вида d( A, B) или s( A, B). Выражения для расстояний
и мер сходства между кластерами ММ будут иметь следующий
вид:
d0 (X p , Xq ) = D pq
s1 (X p , Xq ) = 1 - (D pq / W )
d2 (X p , Xq ) = D pq / M pq s2 (X p , Xq ) = I pq / M pq
d1 (X p , Xq ) = D pq / W
s3 (X p , Xq ) = I pq / W
Здесь
h
h
¢ ); M pq = å wj max(c ¢pj , cqj
¢ );
I pq = å wj min(c ¢pj , cqj
j=1
h
¢ |;
D pq = å wj | c ¢pj - cqj
j=1
j=1
h
W = å wj .
j=1
53
Элементы матриц ctj¢ определяются в зависимости от способа
группирования объектов.
Для сравнительного исследования различных методов кластерного анализа ММ были использованы серии модельных экспериментов [21]. В качестве исходных данных приняты совокупности
из 20 объектов (k = 20), оцениваемых 10 экспертами (n = 10) по 4
критериям (m = 4). Шкалы по всем критериям были разбиты на
пять оценок, т. е. h = 4´5 = 20.
Исследование проводилось на двух различных вариантах совокупностей объектов:
– с признаками, имеющими случайные оценки с равномерным
распределением;
– с ярко выраженными признаками, на значения которых наложен белый шум.
Естественно, что количество объектов в реальных задачах может на порядок превышать количество, используемое в тестовом
примере. Однако в силу полиномиальности алгоритмов подобное
упрощение незначительно сказывается на сравнении оценки подходов к решению конкретных задач.
Иерархические методы. Основная идея метода иерархической
классификации ММ, когда число формируемых кластеров заранее неизвестно, заключается в последовательном отыскании
пары кластеров XU , XV таких, чтобы d(XU , XV ) = min d(X p , Xq )
и образовании нового кластера путем объединения кластеров
Xr = XU È XV , сложения Xr = XU + XV или линейной комбинации Xr = bU XU + bV XV [21].
Процедура иерархической классификации заканчивается, когда
все объекты соединяются в единственный класс. Процедура может
быть также остановлена на некотором шаге при достижении показателем различия порогового значения dopt (XU , XV ), допускающего содержательную трактовку сгенерированных групп. Иерархическая классификация в таком виде наиболее удобна для первичного
анализа совокупности объектов и выдачи некоторых рекомендаций
для дальнейшего анализа.
В случае иерархической классификации методы кластерного
анализа относительно легко алгоритмизируются:
Шаг 1. Все объекты описать как кластеры.
Шаг 2. Если существует только один кластер, то с т о п.
Шаг 3. Определить попарно расстояние между кластерами.
54
Шаг 4. Найти XU , XV такие, что d(XU , XV ) = min d(X p , Xq ) для
X p , Xq Î X.
Шаг 5. Образовать кластер Xr из XU , XV с помощью выбранного способа образования групп – объединения, сложения или линейной комбинации.
Шаг 6. Сохранить значения U, V ,d(XU , XV ) на данном шаге.
Шаг 7. Перейти к шагу 2.
Результаты апробации этого алгоритма оказались сильно зависящими от способа образования кластера и от метрики. Наибольшие расхождения наблюдались при средних шагах работы
алгоритмов, когда процесс кластеризации происходит на уровне
подкатегорий.
В системе с жестко заданной структурой практически ни один из
алгоритмов (за исключением слияния объектов при помощи взвешенной суммы при метрике d1 ) не привел к созданию заданных четырех кластеров, но большинство алгоритмов дает результат, близкий к желаемому. Это связано с достаточно сильным наведенным
«белым шумом», что приводит к слиянию двух категорий в одну
надкатегорию по доминирующему признаку.
Одна из главных проблем возникает при использовании суммы
в качестве способа объединения кластеров в группу. На структуру
исходного множества наложено естественное ограничение – все
объекты представляют собой нормированные ММ по причине совпадения количества экспертов и оцениваемых критериев. В этой
ситуации кластеры, состоящие из различного числа объектов, оказываются сильно различными при совпадении входящих в них объектов. Возмущающее воздействие при этом таково, что алгоритм
приводит к разбиению исходного множества объектов на примерно
равные категории. В случае, если исходные данные о совокупности
объектов в чем-либо противоречат этому правилу (например, заранее известно, что в общей совокупности содержится крупная категория «безразличных» объектов и требуется выделить только несколько категорий с сильно выраженными свойствами), от метода
суммирования следует воздержаться.
Этот недостаток легко устраняется при использовании линейной комбинации объектов, входящих в группу, для представления
этой группы. Однако при этом теряется часть накопленной информации. В качестве коэффициентов линейной комбинации можно
использовать равные веса для всех объектов, входящих в кластер,
55
или равные веса при образовании нового кластера из двух имеющихся. При этом нормированность всех рассматриваемых кластеров сохраняется.
Этот способ при правильном подборе весов применим также в
том случае, если исходная совокупность объектов не обладает общими свойствами, например объекты оценивались разным числом
экспертов или для разных объектов использовались различные
шкалы оценок. Результат, полученный при линейной комбинации
объектов, входящих в кластер, оказался наиболее близким к желаемому – объекты удалось разделить на четыре группы, тогда как
остальные методы приводили к трем группам объектов. Обычно
группа объектов с доминированием по всем критериям сливалась
на ранних шагах с группой объектов с доминированием по двум
критериям и «размытыми» характеристиками по двум остальным
критериям.
Использование объединения для слияния кластеров также изменяет нормированность исходного множества, как и сумма. Однако
это не так сильно влияет на конечный результат. Кроме того, при
объединении меньше сказывается влияние еще одного возмущающего фактора – последовательности выбора кластеров для слияния
при равных расстояниях.
Процесс иерархического кластерного анализа можно описать в
терминах «функции информации». Предположим, что такая функция существует и определена на каждом шаге. Целью иерархического кластерного анализа можно считать нахождение максимума
этой функции. Очевидно, что на первом и на последнем шаге эта
функция равна нулю. Следовательно, существует шаг, на котором
информированность исследователя достигает максимума, и именно этот шаг является критерием останова иерархического анализа.
В рассматриваемых примерах математической интерпретации такой функции не нашлось, хотя в научных публикациях стали появляться рекомендации по выбору подходящих критериев.
Общие данные о наличии или отсутствии внутренней структуры
в заданных системах можно получить только при эмпирическом
анализе всей совокупности результатов, полученных с использованием как иерархического, так и неиерархического кластерного
анализа.
Неиерархические методы. В методах неиерархического кластерного анализа число кластеров k, на которые должно разбиваться совокупность объектов Х, считается фиксированным и за56
данным заранее. Конечно, такой подход достаточно условен. При
переборе результатов неиерархического кластерного анализа для
k = 1, ...,n реализуется аналог результатов иерархического анализа и наоборот. Однако традиционно эти методы различаются в подходе. В случае иерархического анализа уже образованная группа
объектов заменяется одним, содержащим в агрегатированном виде
свойства всех объектов, входящих в группу. В неиерархическом
кластерном анализе рассматривается репрезентативная характеристика кластера, т. е. за основу в рассмотрении свойств кластера
принимается его «центр».
Введем понятие «центра кластера». Центром zt кластера
Xt Í X(t = 1, ..., K) называется решение задачи минимизации некоторого функционала, например:
J(zt , Xt ) = min
å
xi ÎXt
d(z, xi ),
где d(z, xi ) – расстояние в пространстве (X,d).
Общая схема алгоритмов неиерархического кластер анализа
состоит в следующем. Выбирается некоторое первоначальное разбиение объектов на кластеры X = {X1, ..., Xk }. Затем все объекты
xi Î X перераспределяются по кластерам Xt (t = 1, ..., k) в соответствии с некоторым установленным правилом, например:
– поместить объект xi в ближайший кластер Xn , для которого
d(Xn , xi ) = min d(Xt , xi ) при (1 £ t £ K);
– поместить каждый объект xi в кластер Xt , для которого
d(zr , xi ) = min d(zt , xi ) при (1 £ t £ K).
Если все элементы xi не изменят свою кластерную принадлежность, заданную первоначальным разбиением объектов на кластеры, то процедура заканчивается. В противоположном случае процедура повторяется.
Результаты классификации могут быть оценены с помощью
критерия качества разбиения, заданного в виде некоторого функционала. Поиск наилучшего разбиения Xopt сводится к решению
оптимизационной задачи:
J(Xopt ) = extrJ(Xt ), Xt Î S(X),
где S(X) – множество всех возможных разбиений совокупности
объектов Х. В частности, качество разбиения можно оценить критерием вида
57
K
J(Xopt ) = min å J(zt , Xt ),
где J(zt , Xt ) = min
å
xi ÎXt
d(z, xi ).
t=1
Алгоритм неиерархической классификации целесообразно разделить на две части – в первой части критерием перехода
объекта xi из кластера Xt в кластер Xt¢ является соотношение
d(zt , xi ) > d(zt ', xi ).
Во второй части критерием такого перехода служит уменьшение
функционала J(Xopt ).
Алгоритм неиерархического кластерного анализа сводится к
следующей последовательности операций:
Шаг 1. Провести начальное разбиение объектов на кластеры.
Шаг 2. Расположить объекты в порядке убывания расстояния
до центра «своего» кластера.
Шаг 3. Определить расстояния от объектов до центров «чужих»
кластеров.
Шаг 4. Если d(zt , xi ) > d(zt¢ , xi ), то перевести объект xi из кластера Xt в кластер Xt¢ и перейти к шагу 2.
Шаг 5. Расположить объекты в порядке убывания изменения
функционала J(Xopt ) при выведении объекта из «своего» кластера.
Шаг 6. Определить изменение функционала при переводе объектов в «чужие» кластеры.
Шаг 7. Если функционал J(Xopt ) уменьшится, то перевести объект xi из кластера Xt в кластер Xt¢ и перейти к шагу 5.
В противном случае – остановка.
Вторая часть алгоритма представляет собой «метод наискорейшего спуска». Шаги 2–4 являются модификацией этого метода и
используются для ускорения расчетов. В задачах небольшой размерности они могут быть опущены.
Шаг 1 может быть расписан в следующих вариантах:
1.  X1 = {x1 }, X2 = {x2 }, ..., XK-1 = {xK-1 }, XK = {xK , ..., xn }.
2. Поместить все объекты в X1, z1 – центр X1.
Шаг 1.1: расположить объекты в порядке убывания d(z1, xi ).
Шаг 1.2:  X2 = {x1 }, X3 = {x2 }, ..., XK = {x K-1 }, X1 = {x K , ..., xn }.
Здесь верхние индексы означают порядковый номер объекта в
ряду по убыванию d(z1, xi ).
58
Результаты апробации алгоритма показали, что функционал
имеет множество локальных экстремумов. Небольшие изменения
начального распределения объектов по кластерам (оптимальные и
неоптимальные начальные условия, результаты, полученные при
иерархическом анализе) привели к различным значениям функционала при останове и соответственно различным разбиениям по
кластерам. Обычно в таких случаях рекомендуются методы локализации глобального экстремума, поскольку в качестве альтернативного варианта можно считать полный перебор всего множества
объектов, реализуемость которого при значительном количестве
объектов становится сомнительной.
Как правило, локальные экстремумы находятся довольно близко и результат получается с точностью до деления (и объединения)
полученных кластеров. Четкая тенденция прослеживается при изменении числа образуемых групп. Новые кластеры при их количестве, равном К, получаются за счет дробления одного из полученных при К – 1. Анализируя подобное поведение алгоритма, можно
достаточно точно указать оптимальное количество групп, из которых состоит исходное множество.
Алгоритм показал почти полную нечувствительность к начальным условиям при использовании метрики d2 и, наоборот, сильную чувствительность при метрике d1. Неоптимальные начальные
условия чаще приводили к результату худшему, чем при оптимальных начальных условиях.
Следует отметить, что алгоритмы иерархического и неиерархического анализа по форме имеют много общего. Достаточно отметить, что при K = 1, ..., N неиерархический алгоритм переходит в
иерархический и наоборот. Принципиальное же отличие состоит
в том, что при иерархическом подходе за основу берется вся совокупность объектов, входящих в кластер, т. е. он представлен либо
верхней «огибающей» (объединение), либо комбинацией (сумма,
взвешенная сумма) входящих в него объектов. В этом случае рассматриваются все свойства группы объектов. Но почти никак не затрагивается «форма» образуемых кластеров. При неиерархическом
подходе замена кластера его «центром» сопровождается частичной
потерей информации. Но при этом в основу кладется именно «форма» кластера – кучность образующих его объектов.
Именно по этой причине нельзя рекомендовать использование
только одного подхода в случае наличия или отсутствия начального представления о структуре системы. Только совместный анализ
59
может дать исследователю представление о структуре анализируемого множества. В частности, при тестовых экспериментах иерархические методы показали, что система состоит из трех групп, а не
из четырех, как предполагалось изначально.
В то же время неиерархический подход позволяет обнаружить
подкатегории среди образующихся групп. Сильное расхождение
результатов для случайного набора данных позволяет говорить об
отсутствии структуры в начальном множестве.
Таким образом, полученные результаты позволяют сформулировать ряд рекомендаций. Наиболее адекватные результаты при
кластерном анализе экспертных оценок реализаций системы соответствуют совместному использованию линейной комбинации для
слияния объектов в кластер и метрики d1 для вычисления расстояний. Иерархический подход к анализу множеств более устойчив к
начальным условиям и может быть рекомендован к использованию
даже тогда, когда количество кластеров заранее известно. В методах неиерархического анализа можно рекомендовать использование метрики d1, как более устойчивой, и проведение возможно
большего числа испытаний с различными начальными условиями
для нахождения по возможности большего числа локальных экстремумов.
2.3.2. Нечеткие методы раскрытия неопределенностей
Особое место в перечне методов решения практических задач в
условиях неопределенностей занимают методы с использованием
нечетких логик. Они применимы в том случае, если отсутствуют
необходимые данные, измеренные с помощью первичных датчиков
информации, полученные расчетным путем, либо существующие
средства измерений не обеспечивают получение требуемой информации в темпе с процессом, либо в наличии имеется лишь качественная информация об объекте управления или анализа. В таких
ситуациях необходимо иметь технологии, которые позволяют на
основе обработки качественной или нечеткой информации об объекте и целях управления (анализа) получить требуемую информацию для управления (анализа).
Инновационные проекты являются типичными примерами таких случаев, ведь в них, как правило, четкая информация отсутствует, все построено на предположениях, а часто и просто на интуиции лица, принимающего решения (ЛПР).
60
Обычно форма записи математических правил определяется
различными обстоятельствами: степенью понимания описываемого объекта, освоенностью математического аппарата, целью описания и т. д.
Попытки «строгого» математического описания объектов, вообще говоря, удачны лишь для описания тех объектов, структура
и состав которых хорошо изучены, многократно подтверждены
практикой и не содержат в себе неопределённых элементов, отличающихся тем, что для них отсутствуют средства математического
описания, адекватные описываемому объекту. Часто при отсутствии разработанного математического метода описания объектов
и процессов прибегают к использованию средств поиска модели на
основе эксперимента, применяют методы планирования эксперимента и находят правила, связывающие различные показатели объекта. Однако такой метод требует больших затрат времени, очень
чувствителен к корректности построения плана эксперимента и
применим для сравнительно простых объектов моделирования.
Вообще при изучении качества сложных систем мы всё больше
и больше сталкиваемся с задачами, которые не могут быть решены точными количественными методами, поскольку, как правило,
не хватает информации, позволяющей устанавливать, например,
связи между аргументами и функциями без значительных упрощений математической модели. В этих случаях обычно используется
аппарат математической статистики, положенный в основу теории
вероятностей. При вероятностном моделировании факторизация
состояния объекта происходит по вероятностям его пребывания
в том или ином состоянии в определённый момент времени. При
этом следует иметь в виду, что не объект имеет такую строгую
зависимость своего состояния от времени, а именно количество
его определённых состояний. Поведение нужного параметра изучается, и его изменение во времени описывается с определёнными
допущениями под известные математические зависимости (экспоненциальную, нормальную, Вейбулла и т. д.).
Однако методами вероятностного моделирования можно хорошо решать задачи определения состояния множества (класса)
объектов, получать усредненные оценки. Когда, например, ЛПР
интересует поведение конкретного экземпляра изделия, конкретной системы, конкретного объекта, вероятностные характеристики годятся плохо. Зависимость от времени даёт этому методу преимущества в составлении прогнозов, но эта же зависимость не по61
зволяет оценить состояние объекта в любой произвольный момент
времени. Кроме того, корректно воспользоваться этим аппаратом
можно, лишь имея статистику анализа таких же, в крайнем случае
аналогичных, объектов.
Из наиболее известных нечетких логик можно выделить логику Заде, названную так по имени американского ученого Лотфи
Заде. Логика Заде была разработана около 30 лет тому назад, ее
появление было встречено довольно осторожно, так как слишком
необычным было предложение не использовать кажущиеся четкими математические операции, а применять расплывчатые, нечеткие так называемые продукционные правила. Действительно, Заде
отказался от описания анализируемого объекта с помощью дифференциальных уравнений, вероятностных распределений и т. д., а
начал применять логические выражения типа «Если…, То…».
Логика Заде является многозначной (непрерывной) логикой
в отличие от традиционно используемой во всех науках классической логики Аристотеля, которая представляет собой двузначную
логику. В классической логике Аристотеля рассматриваются только два состояния любого объекта изучения – «истина» и «ложь»,
«белое» и «небелое». Аристотель говорил, что любое положение
может быть либо верным, либо неверным, а третьего не дано. В соответствии с этим булева алгебра (математический аппарат логики Аристотеля) не признает ничего, кроме 0 и 1. Именно на логике
Аристотеля построены все персональные компьютеры, в них используются двузначные логические элементы и логические операции И, ИЛИ, НЕ.
Решить проблему многозначности и коррелированности и призвана нечеткая логика, в которой Заде предложил рассматривать
степень истинности любого утверждения на непрерывном промежутке между истиной и ложью, между 0 и 1, когда степень истинности может принимать любое значение из этого промежутка. Такая логика позволяет использовать ее не только в так называемых
«точных» науках, но и в экономике, психологии, лингвистике,
политике, философии, социологии, религиозных вопросах, конфликтных ситуациях и во множестве других приложений.
Логика Заде занимает нишу, которую не может занять теория
вероятностей. Условия корректного применения теории вероятностей очень жёстки. Для их удовлетворения нужна принципиальная неограниченность роста числа испытаний при неизменных
условиях их проведения, только в этом случае можно абсолютно
62
доверять результатам испытаний. Соблюсти эти требования чрезвычайно сложно. Действительно, строго говоря, взяв на испытания
большую партию, казалось бы, одинаковых изделий, нельзя обеспечить высокую корректность результатов испытаний и сбора статистических материалов о поведении изделий этой партии, так как
они (изделия) уже изменяются в процессе испытаний. Тем не менее
применение теории вероятностей позволяет думать, что результаты
вычислений объективны, будучи независимыми от исследователя.
Этого никак нельзя сказать, если пользоваться теорией Заде, так
как ее применение не ограничено такими жёсткими условиями.
Математический аппарат логики Заде использует так называемые функции принадлежности, определяющие степень принадлежности к нечеткому множеству.
Пример 2.1
Попробуем формализовать нечеткое определение «хороший проект» в области (шкале) процента прибыли от 0 до 100 %. Очевидно,
что процент может принимать любое значение по этой шкале. Нечеткое множество для понятия «хороший проект» может, например, выглядеть следующим образом:
{0/0; 0/10; 0,1/20; 0,2/30; 0,3/40; 0,6/50; 0,6/60; 0,7/70; 0,9/80;
1/90; 1/100}.
Приведенная запись означает, что проект с прибылью 60 % принадлежит к множеству «хороший проект» со степенью принадлежности 0,6. Причем нечеткость задания множества проявляется в
том, что один человек (ЛПР) оценивает проект с 60 % прибыли как
хороший, другой как не очень хороший, а третий как плохой.
С другой стороны, для оценивающего проект может быть важна и длительность выполнения проекта, и его представление об
этом показателе тоже может быть описано вторым нечетким множеством. Возникает вопрос «Как оценить проект с учетом двух
показателей «процент прибыли» и «длительность проекта»? Для
получения ответа на поставленный вопрос в нечеткой логике Заде
используются основные логические операции: «нечеткое И» и «нечеткое ИЛИ». Первая операция интерпретируется как пересечение
двух нечетких множеств, в этом случае в качестве результата выполнения операции принимается минимальное из двух значений
принадлежности к первому или второму множеству, при второй
операции – максимальное из двух значений принадлежности. Для
каждого конкретного объекта исследований пишутся так называе63
мые продукционные правила с использованием указанных логических операций. Продукционные правила позволяют приблизиться
к стилю мышления человека и состоят из посылок, которых может
быть не одна, и в этом случае они объединяются посредством логических связок И, ИЛИ и заключения.
Обычно продукционное правило пишется в виде «ЕСЛИ (посылка) (связка) (посылка) (связка) … (посылка), ТО (заключение)».
Для описания нечетких множеств вводятся понятия нечеткой и
лингвистической переменных. Нечеткая переменная описывается
набором (N, X, A), где N – это название переменной, X – универсальное множество (область рассуждений), A – нечеткое множество
на X. Значениями лингвистической переменной могут быть нечеткие переменные, т. е. лингвистическая переменная находится на
более высоком уровне, чем нечеткая переменная. Каждая лингвистическая переменная состоит:
– из названия;
– множества своих значений, которое также называется базовым терм-множеством T. Элементы базового терм-множества представляют собой названия нечетких переменных;
– универсального множества X;
– синтаксического правила G, по которому генерируются новые
термы с применением слов естественного или формального языка;
– семантического правила P, которое каждому значению лингвистической переменной ставит в соответствие нечеткое подмножество множества X.
Пример 2.2. (продолжение)
Вернемся к нашему примеру с оценкой проекта. Нечеткие понятия «прибыль проекта» и «длительность проекта» и являются названиями лингвистической переменной. Базовое терм-множество
для каждой из лингвистических переменных может состоять, например, из трех нечетких переменных: низкая прибыль, средняя
прибыль, высокая прибыль.
Далее следует задать функции принадлежностей для каждого
лингвистического терма из базового терм-множества, в котором
могут быть различные типовые функции принадлежности (две из
них приведены на рис. 2.6). Могут быть использованы и другие
виды распределений.
Совокупность функций принадлежности для каждого терма из
базового терм-множества T обычно изображаются вместе на одном
64
графике. На рис. 2.7 представлены соображения лица, обеспечивающего решение (ЛОР) относительно оценки прибыли проекта.
Для приведенного проекта можно утверждать, что если процент
прибыли равен, например, 35, то степень принадлежности к множеству «высокая прибыль» составляет примерно 0,2, к множеству
«низкая прибыль» – 0,0, а к множеству «средняя прибыль» – примерно 0,75.
Аналогично можно составить лингвистическую переменную
«длительность проекта».
После этого и пишутся продукционные правила. Общий вид
правил:
R1: ЕСЛИ x1 это A11 … И (ИЛИ) … xn это A1n, ТО y это B1…;
Ri: ЕСЛИ x1 это Ai1 … И (ИЛИ) … xn это Ain, ТО y это Bi…;
Rm: ЕСЛИ x1 это Ai1 … И (ИЛИ) … xn это Amn, ТО y это Bm,
где xk, k = 1…n – входные переменные (в нашем примере «прибыль»
и «длительность»); y – выходная переменная (у нас «оценка проек
Í
Í
Рис. 2.6. Типовые функции принадлежности
¨ÉÁºÔÄÕÈÉǾÃ˹
¦ÁÀùØ
ªÉ¾½ÆØØ
›ÔÊÇùØ
Рис. 2.7. Лингвистическая переменная «прибыль проекта»
65
та»); Aik – заданные нечеткие множества с функциями принадлежности; Вi – множество возможных значений выходной переменной.
Результатом нечеткого вывода является четкое значение переменной y на основе заданных четких значений xk, k = 1...n.
Чтобы использовать четкие входные переменные в нечетких
правилах, от которых перейти к четким значениям выходной переменной, предусмотрены процедуры фазификации и дефазификации (рис. 2.8).
Нетрудно заметить, что так как в продукционных правилах используются логические связки И и ИЛИ, то при нечетких вычислениях выбирается минимальное значение из оценок Аi (при операции И) и максимальное значение (при операции ИЛИ). Обратим
внимание на то, что выбор одного (минимального или максимального) из двух и более значений автоматически приводит к тому,
что невыбранные значения практически не играют никакой роли в
оценках. В этом состоит существенный недостаток логики Заде, который делает ее далеко неадекватной оценкам, осуществляющимся
человеком. Ведь в реальной жизни при оценивании различных явлений человек старается принять во внимание все влияющие факторы, любое исключение казалось бы незначимых факторов делает
оценку менее достоверной.
Рассмотренный пример применения логики Заде показывает,
что для решения задачи достаточно выполнить основные шаги по
определению входных и выходных переменных, соответствующих
нечетких множеств и основных правил. Нет необходимости в использовании математических уравнений и классического анализа.
Единственное, что требуется, – это достаточно хорошее знание системы для определения адекватных нечетких множеств каждого
параметра и заполнения таблиц правил осуществления стратегии
управления.
Анализ состояния дел с применением новых математических
средств моделирования сложных систем показывает, что в то время как управляющие системы становятся все более и более слож-
9
°¾ËùØ
»¾ÄÁÐÁƹ
¨ÉÁ»¾½¾ÆÁ¾
ÃƾоËÃÇÊËÁ
͹ÀÁÍÁùËÇÉ
¦¾Ð¾ËÃÁÂ
ÄǼÁоÊÃÁÂ
»Ô»Ç½
¨ÉÁ»¾½¾ÆÁ¾
:
ÃоËÃÇÊËÁ
½¾Í¹ÀÁÍÁùËÇÉ
°¾ËùØ
»¾ÄÁÐÁƹ
Рис. 2.8. Схема получения нечеткого логического вывода
66
ными, спрос на применение методов нечеткой логики (НЛ) постоянно растет. Это в особенности верно в тех случаях, когда система,
подлежащая анализу, не имеет точной математической модели или
является нелинейной. Для таких систем применение подобных методов из области искусственного интеллекта дает разумные, эффективные решения.
Нечеткая логика была определена как один из первых полезных продуктов искусственного интеллекта в области управления.
Японцы применяют ее даже для тех систем, для которых годятся
и обычные методы. Причиной этого является то, что цикл проектирования системы управления с НЛ требует меньше времени, так
как аналитический этап заменен этапом применения полученных
знаний об объекте управления. К тому же при прочих равных условиях требуются более простые и дешевые вычислительные ресурсы (в большинстве задач управления достаточно простых 8- и 16разрядных микроконтроллеров).
Основная трудность, с которой сталкиваются пользователи нечеткой логики Заде – полученная система описания объекта рассмотрения не является аналитической, не остается возможности
для какого-либо анализа. Оптимизация не может быть проведена с
использованием производных и определением минимумов и максимумов, так как нет математических уравнений. Однако эти трудности не мешают НЛ доказывать свою жизнеспособность на большом
количестве практических применений.
2.3.3. Нечеткая логика противоположностей
Отмеченные недостатки логики Заде (как, впрочем, и других
аналитических моделей) заставляют исследователей искать более
совершенные методы анализа сложных объектов в условиях неопределенностей.
В этой связи следует отметить развивающееся направление
аппарата логики антонимов (ЛА), создателем которой является
Я. Я. Голота [16].
При построении математической модели на основе ЛА снова возвращаемся к факторизации состояний системы по физическим или
иным признакам, характеризующим действительное техническое
состояние системы, делая решительные шаги вперед к новому методу, позволяющему наиболее полно представить картину технического состояния системы и взаимосвязь между ее параметрами.
67
Логика антонимов, как и теория вероятностей, применима в тех
случаях, когда исходная информация нечётка, когда в исходной
информации многое не определено. Выше мы уже показывали, что
соблюсти условия для «корректного» применения теории вероятностей на практике не представляется возможным, поэтому приходится смириться с тем, что получаемый в результате анализа
результат будет «неточным», «приблизительным». А что делать
в тех случаях, когда анализируется такой уникальный объект, как
инновационное оборудование, в котором находит воплощение новой научное достижение? Или когда рассматривается организационная система, которая всегда уникальна? В этих случаях корректно собрать статистические данные (с соблюдением перечисленных
условий) невозможно в принципе. Такие и подобные задачи, при
решении которых эти условия либо вовсе не могут быть выполнены, либо их выполнение сопряжено с преодолением значительных
трудностей, требуют применения новых подходов. В этих случаях
могут быть полезны методы, основанные на ЛА.
Таким образом, имеет смысл пользоваться ЛА в случаях, если:
– есть необходимость учесть большое число параметров и это связано с большими трудностями применения традиционных методов;
– нет или мало статистического материала для корректного применения вероятностных методов;
– количественные зависимости между параметрами либо неуловимы, либо трудно формулируемы, а качественные зависимости
достаточно чётко выражены (т. е. исследователю понятны логические зависимости между рассматриваемыми переменными величинами, понятны причинно-следственные связи между ними). Именно в учете логических связей между рассматриваемыми величинами отличие этого метода от традиционных, в которых учитывается
количественная связь между величинами. Такой подход дает основание относить к качественным метод моделирования на базе ЛА,
но с получением количественных оценок, опираясь на логическую
связь между параметрами. Конечно, как и всякая формализация,
формализация логических зависимостей может оказаться довольно трудным делом. Данный подход ориентирован на возможность
формализации опыта и знаний наиболее квалифицированных специалистов, что дает возможность воспользоваться их интуицией
и опытом при решении практических задач с помощью ЭВМ, т. е.
предлагаемый метод позволяет сделать опыт, интуицию, знания
специалистов высокого класса достоянием многих;
68
– существен учет оценок всех элементов рассматриваемой системы, так как в рассмотренной выше непрерывной логике Заде
дизъюнкция и конъюнкция оцениваются, соответственно, только
максимальными и минимальными значениями из всех вошедших в
них элементов. Отсюда следует, что если рассматривается система
соединенных параллельно или последовательно элементов, то общая оценка всей такой системы определяется оценкой только одного элемента (максимального или минимального), а значения всех
остальных оценок на итоговой не отражаются, они при использовании непрерывнозначной логики не существенны. Но возможны
такие задачи, такие ситуации, когда существенными являются
оценки всех элементов, и в этом случае непрерывнозначная логика
Заде является неприменимой;
– по условиям задачи нужно учитывать состояние данной конкретной системы в рассматриваемый момент времени, а не некоторые усредненные состояния. В статистических же методах часто
рассматривается гипотетическая система, когда используется статистический материал, характеризующий целый класс систем, например технологическое оборудование определенного вида, системы менеджмента качества и т. д.
Формальный аппарат ЛА существенно отличается от формальных систем, предложенных ранее другими авторами. Это даёт возможность сформулировать и решать такие задачи, какие известными ранее методами либо не могли быть вовсе решены, либо их
решение было связано с преодолением больших трудностей.
Пример 2.3
Рассмотрим одну из таких задач. Назовем ее задачей об оценке
степени соответствия СМК предъявленным к ней требованиям.
В такой задаче, если используются методы математической
статистики, можно говорить об оценке вероятности соответствия
СМК двум состояниям: полностью отвечает требованиям (например, ГОСТ) или абсолютно не отвечает. Применяя вероятностный
аппарат, вычисляют вероятность нахождения СМК в одном из двух
состояний при рассматриваемых условиях. Очевидно, что трудно
представить себе ситуации, когда СМК либо идеальна, либо абсолютно отсутствует.
В реальных же условиях нас интересует, какова реальная СМК
конкретного производства, конкретной компании с неким, например, «идеалом», к которому хотим стремиться. Кстати, вполне пра69
вомерна постановка задачи сравнения (сопоставления) СМК одной
компании с СМК компании-конкурента.
Степень соответствия рассматриваемой СМК эталону неотрицательное число, характеризующее степень (меру) сходства объекта с
эталоном. Эта степень не двузначная и даже не конечнозначная, а
непрерывнозначная функция, в качестве значений которой может
быть любое неотрицательное число.
Обобщение, о котором идет речь, касается множества, в котором
находятся оценки СМК. При этом речь не идет о вероятности соответствия СМК одному из состояний, принадлежащих к бесконечно
большому множеству возможных состояний, а о мере близости (или
дальности) состояния конкретной СМК к эталону в момент снятия,
оценивания параметров, характеризующих состояние СМК.
Имея два числа, оценку рассматриваемого объекта Н(х) и оценку эталона Н(э) можно сравнивать эти два числа, например, путём
использования разности Н(э) – Н(х) или отношения Н(х)/Н(э).
Если следовать последнему выражению, то число, характеризующее сходство рассматриваемого образца с эталоном, будет внешне
аналогично вероятности, так как оно также принадлежит отрезку
[0 – 1]. Однако природа новой характеристики ничего общего с вероятностью не имеет. Она характеризует данную СМК, а не множество похожих СМК.
Конечно, в разных задачах, связанных, например, с надежностью, возможно применение разных подходов. Так, при выпуске
продукции нужна вероятностная характеристика надежности, а
именно: руководителю предприятия необходимо знать вероятность
выпуска телевизоров, не соответствующих предъявленным требованиям, для оценки результатов работы его предприятия. С другой
стороны, покупателю единственного экземпляра телевизора нет
дела до характеристик партии телевизоров, ему важно знать характеристики того экземпляра, который он покупает.
Таким образом, введение новой характеристики существенно
дополняет используемые ранее вероятностные оценки.
Как и в других математических логиках, в ЛА рассматриваются
объекты простые и сложные. Последние образуются, в основном,
с помощью трех связок (операторов): a, b, g. Первая из них одноместная, вторая и третья двухместные. Объекты вида А и неА (отрицание А) образуют антонимические пары. Чем больше оценивается
один, тем меньше другой, и наоборот. В сумме же обе эти оценки
70
никакой константы не образуют. В этом одна из отличительных
черт ЛА. Напомним, что в булевой алгебре объект неА является дополнением объекта А до единицы.
Двухместные операторы b и g по-разному связывают элементы:
оператор g связывает теснее, чем оператор b. Тесная связь означает,
что одновременно с обращением в нуль оценки одного из элементов
совокупная оценка обращается также в нуль, слабая же подразумевает, что обнуление одного из элементов приводит к уменьшению
всей совокупной оценки, но не настолько, чтобы она обратилась
в нуль (например, можно считать, что при оценке СМК несоблюдение принципа лидерства руководства влияет сильно, а принципа
взаимовыгодных отношений с поставщиками – слабо).
Любому объекту рассмотрения в ЛА может быть поставлено
в соответствие любое неотрицательное число. Последовательное
применение правил ЛА позволяет определять число, которое ставится в соответствие сложному объекту, путём вычисления значения некоторой функции от многих переменных. Эта функция представляет собой суперпозицию различных функций. В ЛА доказывается теорема, утверждающая, что, как бы ни был сложен объект
рассмотрения, может быть получено число, ему соответствующее,
если элементарным объектам, из которых состоит сложный объект, поставлены в соответствие числа.
Необходимо еще раз отметить отсутствие отрицания в новой логике. Это определяет значительные отличия от классической логики. Отрицания в прежнем его понимании просто нет. Естественно,
это налагает свой отпечаток на весь формальный аппарат ЛА. Рассмотрение антонимов, а не отрицания как дополнения, тесно связано с областью значений истинностного функционала. Ею в ЛА
является неотрицательная числовая полуось.
Рассмотрим непосредственно аппарат ЛА. Пусть различным
объектам А, В,... ставятся в соответствие некоторые числа H[А],
Н[В],... Эти числа означают степень отношения к объекту. Не являясь физическими величинами, они могут рассматриваться лишь
в сравнении с себе подобными в одной системе оценок.
Некоторое знакосочетание aИ будем обозначать через L, что будет соответствовать ложному явлению.
Обозначения (А), (В),... являются формулами, т. е. выражениями, производящими некоторые действия над объектами А и В,....
Если (А) и (В) – формулы, то выражения (aА), (aВ), (АbВ), (АgВ)
тоже формулы; формул другого вида в ЛА нет.
71
Введем обозначения:
– А, В,... – объекты;
– Н[A] – степень отношения к объекту А (число);
– А/В – осуществление А при условии В.
Логика антонимов противопоставляется логике Заде в силу
свойств ЛА, выгодно отличающих ее от других формальных систем. Если сравнивать ЛА с логикой Заде, то справедливо коротко
сказать, что все, что можно сделать средствами Заде, можно сделать и средствами ЛА, плюс еще можно сделать то, что в принципе
невозможно сделать средствами Заде. До появления ЛА различными авторитетными учеными было построено немало многозначных
логик, т. е. логик, у которых истинностный функционал принимает более двух значений. Но ни одна из них не обладает свойством
булевости (свойствами булевой алгебры). Самая широко известная
из всех многозначных логик – логика Заде. На сегодня только ЛА
является многозначной логикой, обладающей свойствами булевой
алгебры, плюс свойствами, которых нет у булевой алгебры. В то же
время успехи нынешней вычислительной техники в значительной
степени основаны на реализации в «металле» булевой алгебры, т. е.
на использовании электронных элементов, реализующих функции
булевой алгебры И, ИЛИ, НЕ.
Именно булевость вместе с другими свойствами делает ЛА уникальной логической системой. Эти обстоятельства и наш опыт в
логико–математическом моделировании дают право утверждать,
что ЛА более перспективная база для конструирования на ее основе
различных систем, чем логика Заде. Логика антонимов предлагает
более «интегральные» шаги, чем «мелкие» шаги логики Заде.
Есть задачи, для решения которых теории Заде недостаточно.
Заде предлагает оперировать только максимумами и минимумами. Для описания функции часто используются ее экстремумы.
Но есть задачи, в которых нужно знать не только экстремумы, но и
промежуточные значения. В этом случае ЛА может прийти на помощь, так как, применяя ее, можно учесть все значения. Конечно,
более привлекательные полезные свойства новой теории не даются
даром. Формализм ЛА сложнее формализма логики Заде. Однако
относительные трудности вычислений окупаются сторицей, так
как на основе ЛА сравнительно легко удается разрабатывать математические модели для решения различных прикладных задач, в
том числе и задач синтеза систем комплексных испытаний, формирования комплексной оценки инновационного объекта и др.
72
Однако относительные трудности вычислений окупаются сторицей, так как на основе ЛА сравнительно легко удается разрабатывать математические модели для решения различных прикладных
задач, в том числе и задач синтеза систем комплексных испытаний,
формирования комплексной оценки инновационного объекта и др.
На основании вышесказанного можно сформулировать основные
преимущества и недостатки сравниваемых логик.
Преимущества логики Заде: простые расчеты.
Недостатки логики Заде: при расчетах отбрасывается часть
переменных, так как функция И учитывает только минимальное
значение из значений всех переменных, а функция ИЛИ – только
максимальное значение. При этом, чем большее число переменных
участвуют в логическом выражении, тем больше может быть ошибка. Также можно сказать, что чем больше разброс значений переменных в логическом выражении, тем больше ошибка. С ростом
числа входных переменных и количества связанных с ними нечетких множеств резко возрастает количество используемых правил.
Преимущества ЛА: при вычислениях учитываются значения
всех переменных, следовательно, можно говорить о более точных вычислениях. Логика антонимов позволяет легко работать
с многоуровневыми логическими моделями и с большим числом
переменных; использует качественный подход к решению задач,
учитывающий причинно-следственные связи между параметрами
изучаемых объектов.
Недостатки ЛА: более сложные расчеты.
Таким образом, рассмотренные основные отличительные черты
ЛА, характеризуют ее как наиболее перспективную теорию, с помощью которой могут быть построены эффективные инструменты
анализа и моделирования сложных технических, организационных и других систем.
Контрольные вопросы
1. Дайте характеристику структуры и свойств современных инструментов МК и ИК.
2. Назовите основные способы производств и проанализируйте их.
3. Перечислите стадии ЖЦ проекта.
4. Продемонстрируйте иерархию процессов при реализации ЖЦ проекта.
5. Какие существуют направления адаптации проекта (обоснуйте их).
6. Назовите основные аналитические методы МК проектов.
7. Какие отличительные свойства методов МК?
73
ГЛАВА 3
Робастное проектирование продукции
и процессов
3.1. Основные направления робастного проектирования
Оценка особенностей стоимости, качества и т. д. продукции является системной проблемой.
Компании, рассматривающие эти проблемы по отдельности,
несомненно, проигрывают по сравнению с компаниями, которые
подходят к их решению с системных позиций: быстрее выходят на
рынок, уменьшают проблемные зоны в начале проектирования,
тратят меньше ресурсов на всех этапах ЖЦ, включая гарантийное
обслуживание и сервис. Несомненно, что решению многих из этих
проблем способствует применение методов РП, в частности методов
Тагути. Инновационные технологии и производственные процессы оказываются эффективными только после того, как будет продемонстрирована их устойчивость к возможным шумовым (дестабилизирующим) воздействиям. При этом должен быть достигнут
баланс между качеством и стоимостью, для чего допуски выбирают, ориентируясь на стоимость. Выбор допусков, статистический
контроль качества, применение методов МК приводит к снижению
стоимости при одновременном повышении качества. По этой причине РП уделяется все больше внимания [10,11,27,30].
Робастное проектирование фокусируется на выборе концепции
продукции и оптимизации параметров за счет уменьшения измеряемых вариаций характеристик качества (ХК) и предположения,
что эти ХК легко настраиваются на номинальное, или целевое,
значение. Минимизация вариаций ХК или способность спроектировать систему не чувствительной к вариациям (робастной) при
уменьшении стоимости делает возможным управлять качеством.
Рассмотрим некоторые факторы, которые имеют большое значение
при РП.
Концепция сигнал/шум. Качество продукции изменяется в процессе эксплуатации. Причины, приводящие к этим изменениям,
назовем шумами. Тогда шумовые факторы (noise factors) – ШФ
определяются, как нечто, заставляющее функциональные характе74
ристики или отклики отклоняться от своих целевых значений, например вода в бензине, помехи радиоприему, нестабильность питающего напряжения и т. д. Так, при преобразовании энергии любого
вида (кинетической, потенциальной, химической, тепловой и пр.)
инженера, прежде всего, интересует эффективность или КПД преобразования одного вида энергии в другой. Большинство образцов
продукции либо преобразуют энергию в функции, необходимые потребителю, либо сами являются результатом трансформации энергии. Робастное проектирование служит для оценки и эффективного использования способов преобразования энергии. Используя
законы природы, инженеры создают продукцию, за которую потребители платят деньги. Вариабельность противодействует этим
полезным усилиям разработчиков. Для того чтобы противостоять
вариабельности, надо ясно понимать природу возникновения шумов. В связи с этим под ШФ подразумевают любой фактор, который
приводит к вариабельности продукции или процесса. Можно выделить три типа ШФ:
– внешние шумовые факторы;
– разброс от образца к образцу;
– внутренние факторы за счет старения и деградации.
Робастность. Представление пользователя о качестве проектирования весьма тесно связано с нечувствительностью проекта
к шумам. Команда стремится минимизировать эффект воздействия
шумов на характеристики продукции. Существует два способа минимизации вариабельности:
– устранить или ограничить источники ШФ;
– устранить или ограничить чувствительность продукции
к ШФ.
Очевидно, что ограничить ШФ достаточно дорого, так как сложно, а иногда и невозможно, ими управлять.
Поэтому предпочтительнее использовать второй способ, т. е. заниматься повышением робастности.
Задачей команды является проектирование продукции или
процесса таким образом, чтобы функции или ХК были неизменны
в широком диапазоне внешних воздействий в течение всего ЖЦ
продукции или процесса.
Целевое проектирование. Соответствие свойствам отвечает на
вопрос, насколько характеристики продукции могут отклоняться
от целевых значений, для того чтобы удовлетворять требованиям
высокого качества. На Западе при использовании ИК много внима75
ния уделяется нахождению интервалов изменения характеристик,
удовлетворяющих потребителя, при их отклонении от целевого
значения. Такой подход определяет качество в терминах восприятия потребителем. Это приводит к появлению инженерных характеристик, таких как выход годных, интенсивность отказов, коэффициент стабильности и т. п., что позволяет сравнивать действительные отклонения с желаемыми. В отличие от этого подхода РП
рассматривает все отклонения от цели, чтобы представить, какой
может быть разброс показателей и как можно его уменьшить.
Измерение качества. Г. Тагути считает, что потери качества
приводят к потерям общества в целом. При нецелевом проектировании потери времени и денег потребителя и изготовителя рассматриваются отдельно, хотя они одинаково влияют на цену качества.
Количественная оценка качества целевого проектирования,
основывается на двух принципах.
П е р в ы й принцип заключается в том, что отклонение от целевого значения является результирующим показателем потерь потребителя, изготовителя и общества в целом (рис. 3.1).
Очевидно, что продукция, изготовленная с учетом номинальных
требований при незначительном воздействии ШФ, может отказать
при их увеличении. Суммарное число устройств, не отвечающих
требованиям допусков, может быть мало, но многие из устройств,
прошедших контроль, но находящихся близко к одной из границ
допуска, влияют на возрастание стоимости гарантийного и сервисного обслуживания.
В т о р о й принцип рассматривает возможность количественной
оценки качества с позиций стоимости. Стоимость оценить не просто, но, тем не менее, это реально. Частью деятельности команды
¨Ç˾ÉÁ
ÇÈÌÊÃ
¯¾ÄÕ Рис. 3.1. Возрастание потерь при отклонении от целевого значения
76
ª¨ž¨
ªËÇÁÅÇÊË՟¯
ªËÇÁÅÇÊËÕÈÇ˾ÉÁùоÊË»¹ Рис. 3.2. Структура баланса стоимости
является минимизация полной стоимости проектирования – стоимостей производства, ЖЦ, потери качества (рис. 3.2). Последняя
составляющая наиболее сложна для оценки, но она не может быть
исключена из рассмотрения.
Стоимость производства единицы продукции (СПЕП) наиболее
проста для определения. Учитываются такие составляющие, как
стоимость материалов, комплектующих, оплата труда, оборудование, энергии и т. д. Однако принятие управленческих решений на
базе одной характеристики СПЕП приводит к низкому качеству,
высокой стоимости и плохой репутации организации.
Стоимость ЖЦ включает измеримые стоимости, которые платят и изготовитель, и потребитель на всех этапах существования
продукции после изготовления (доставка, хранение, использование, сервис и т. п.). Этот цикл очень важен, и естественно команда
должна учитывать эти стоимости при разработке продукции.
Стоимость потери качества учитывает потери изготовителя,
потребителя и общества. Характеристика эта трудна для расчетов,
но заниматься ею необходимо. Стоимость этих потерь в значительной степени зависит от величины отклонения характеристики от
целевого значения.
3.1.1. Этапы РП с учетом этапов ЖЦ продукции
Источники вариабельности ХК существуют всегда, даже после
того, как продукция разработана. Улучшение качества необходимо проводить на всех этапах ЖЦ. Применение ИК предусматривает использование различных методов РП для достижения задачи
целевого проектирования при наличии различных источников вариабельности на всех этапах ЖЦ (табл. 3.1). В этом случае МК разбивается на две стадии:
– off-line – качество относится к процессам исследования и разработки;
– оn-line – качество имеет отношение к процессам производства.
77
Таблица 3.1
Этапы ЖЦ и методы РП
Робастное проектирование
Процессы проектирования робастных технологий
Процессы разработки методов нечувствительности к специфичным ШФ
Оптимизация стоимости и качества
Процессы стабилизации характеристик относительно целевых значений
Жизненный цикл
Исследование
Разработка продукции и подготовка производства
Выпуск опытных образцов
Производство, сервис
Процессы уменьшения вариабельности и соответственно улучшения качества присутствуют на обоих стадиях. На стадии РП off–
line качество состоит из трех этапов проектирования и разработки
(табл. 3.2). Каждый из этапов включает процессы, позволяющие
команде оценить результаты их деятельности.
Таблица 3.2
Этапы off–line качества при РП
Название этапа
Действие
Концептуальное проектирование Выбор наилучшего варианта
Параметрическое проектирование Оптимизация выбранного варианта по
отношению к ШФ
Планирование допусков
Распределение допусков на выбранные параметры
Концептуальное проектирование – изучается множество различных инженерных решений. Идеальное решение находится
путем объединения лучших качеств разных вариантов либо созданием новых оригинальных изделий. Этому этапу свойственны подробные исследования и поиск инноваций как в проектировании,
так и в технологии. Исследования проводятся также и с целью изучения возможных УФ и ШФ. При этом используются методы выбора лучшей концепции, методы СФК, оптимизация отношений сигнал/шум, изучение патентов, методы определения коэффициентов
значимости, методы бенчмаркинга. Этот этап позволяет команде
определить изделие, нормально функционирующее при номинальных условиях. При этом изделие должно позволить в дальнейшем
применить методы РП.
78
Параметрическое проектирование – на основе всех концептуальных характеристик, наиболее влияющих на робастность, проводится эксперимент по параметрической оптимизации (главный
эксперимент), затем верификационные испытания, после чего
устанавливаются оптимальные значения параметров. На этом этапе используются методы СФК, инженерного анализа, системные
принципы; определяются статическое и динамическое значения
отношения сигнал/шум (ОСШ); проводится матричный анализ и
т. д. Этот этап дает возможность команде оптимизировать выбранный вариант, определяя уровни управляемых факторов, которые
сделают изделие наименее чувствительным к ШФ, придавая системе робастность.
Планирование допусков – определяется уровень управляемых
факторов и, если возможно, уровни внешних ШФ. Целью этого этапа является назначение таких допусков, которые могут позволить
оптимизировать стоимости. Рабочими инструментами являются:
методы СФК, шесть сигм, РП, анализ средних значений (ANOM);
анализ вариаций (ANOVA), планирование эксперимента (ПЭ). Этот
этап позволяет команде определить интервалы изменений величин
параметров, широкий, где возможно, и узкий, там, где это необходимо. Последнее обстоятельство позволяет находить баланс между
стоимостью и качеством продукции, не уменьшая заинтересованности потребителя. Обладая этой информацией, команда осуществляет детальное проектирование.
3.1.2. Связь между планированием эксперимента и РП
Робастное проектирование не статистический, а инженерный метод, использующий формально и неформально методы, почерпнутые
из ПЭ. Г. Тагути соединил элементы теории ПЭ Р. Фишера (1920) и
инженерное творчество. Фишер и Джейтс предложили многое из
того, что известно сейчас как ПЭ. Тагути использовал идеи и эффективность применения ортогональных матриц к процессам проектирования продукции и процессов. Его вклад заключается в возможности оптимизировать стоимость, длительность и качество. Причем
это сделано так, что инженер-практик не только может понять эти
методы, но и применить их в своей деятельности.
Робастное проектирование позволяет:
– соединить оптимизацию характеристик в ходе ПЭ и оптимизацию стоимостей;
79
– нацелить команду на быстрое проектирование, производство и
выход на рынок;
– оценить управляемые факторы в обстановке воздействия ШФ,
ПЭ же рассматривает оптимизацию вне ШФ;
– оценивать большое число детерминированных и случайных
факторов, что позволяет инженеру оптимизировать ХК в свете возможных вариаций;
– проектировать процесс выпуска продукции с оптимальными
характеристиками при учете источников вариабельности и минимизации стоимости. Планирование эксперимента традиционно
используется для исследования и проектирования внешних воздействий. При этом определяются время и потребные ресурсы, необходимые для корректной оценки фундаментальных связей и построения аналитической модели. Полученные данные могут быть
использованы разработчиками как основа для РП.
Подход Тагути упрощает сложный мир ПЭ и дает инженерам
практический метод. При РП инженеры планируют, проектируют, анализируют и верифицируют собственный эксперимент внутри самой команды, т. е. получают информацию при минимальных
расходах ресурсов.
3.2. Процесс концептуального проектирования
Процесс концептуального проектирования начинается с чёткого уяснения полученной от потребителя информации, включающей его запросы и пожелания относительно разрабатываемой
продукции или процессов. С помощью различных методов МК эта
информация преобразуется в начальную техническую концепцию,
характеризующуюся первоначальным набором параметров: управляющих факторов (УФ), ШФ и ХК.
Учитывая случайность получаемых данных, нельзя обойти молчанием предположение о законе их распределения. В большинстве
инженерных применений РП ограничиваются нормальным законом распределения, хотя существуют ситуации, когда это утверждение не верно, но в данной главе будем придерживаться точки зрения ряда специалистов по РП, довольствующихся предположением
нормальности распределения случайных данных.
При РП главным является определение расположения характеристик продукции относительно целевого значения. Обычно внача80
˜
¦¹Ð¹ÄÕÆÔ»¹ÉÁ¹ÆË
š
©
¨¾É¾Å¾Ò¾ÆÁ¾š
ÃϾľ»ÇÅÌÀƹоÆÁ×
±¹¼ ›¹ÉÁ¹ÆËÈÇÊľ©¨
¯¾ÄÕ
š
±¹¼
¯¾ÄÕ
Рис. 3.3. Перемещение варианта с малой дисперсией к целевому значению
ле определяются номинальные значения, а затем проверяется, насколько близко среднее значение находится к целевому. Если при
воздействии ШФ выборочное среднее отходит от целевого значения,
необходимо принимать меры. Трудно что-либо сделать после того,
как установлено значение параметров, поэтому причины вариабельности надо определять и устранять заранее. После того как установлены оптимальные значения управляемых факторов, снижающие
вариабельность, усилия команды сосредоточиваются на регулировке среднего значения, приближая его к целевому значению. Такой
процесс (рис. 3.3) называется двухшаговой оптимизацией.
На рис. 3.3 показано, как начальный вариант изделия А за счет
РП становится нечувствительным к ШФ – изделие В (1-й шаг), а
затем его перемещают путем регулировки среднего значения варианта В к целевому значению (2-й шаг), обозначенному на рис. 3.3
как изделие С. Таким образом сложная проблема достижения целевого значения распадается на две более простые проблемы. Первой
задачей РП является получение данных, которые позволяют проектировщику найти такой набор УФ, который уменьшает дисперсию при наличии ШФ. Часто такой набор параметров не позволяет
среднему распределению оказаться близко от целевого значения.
Вторая задача сводится к нахождению одного фактора, позволяю81
щего переместить среднее значение к целевому значению, не увеличивая дисперсию.
3.2.1. Функция потери качества
Практика использования РП показывает, что комплектующие,
имеющие значения, близкие к целевым, работают более долго и качественно, чем изделия, находящиеся просто в допуске. Необходимо создать способ измерения потерь качества, когда характеристики изделия удаляются от целевых значений. Допусковый контроль
необходимый атрибут контроля при проектировании, и многие
компании считают, что нахождение характеристик между нижней
и верхней границами допуска – это большое достижение.
Квадратичная функция потери качества (ФПК) была предложена Г. Тагути как лучшая стоимостная оценка потерь изготовителя
и потребителя при отклонении характеристики от целевого значения. Квадратичная ФПК подходит для большого числа ситуаций:
L(y) = k(y – m)2 , (3.1)
где L(y) – потери в стоимостном выражении из-за отклонения от целевого значения; y – измеренное значение характеристики продукции; m-целевое значение характеристики; k – экономическая константа, называемая коэффициентом потери качества. На рис. 3.4
приведен вид функции потери качества.
Кривая похожа на кривую допуска потребителя, при y = m потери равны нулю и возрастают по мере удаления от m влево или
-Z
˜

Ns
N
N Z
Рис. 3.4. Квадратичная функция потери качества
82
вправо. ФПК будет зависеть от допусков потребителя. В принципе
нет необходимости определять точную ФПК для всех ситуаций, а
можно рассматривать ее на некоторых уровнях:
1) как унифицированное представление о качестве и стоимости,
иллюстрирующее концепцию целевого проектирования;
2) как функцию, связывающую экономические и технические
представления;
3) как уравнение, позволяющее оптимизировать все виды затрат
в процессе производства и эксплуатации.
Функцию (3.1) можно разложить в ряд Тейлора относительно
y = m:
L(y) = L(m) + L ¢ (m)/ 1!(y – m) + L ¢¢ (m)/ 2 !(y – m)2 +... (3.2)
При y = m ФПК должна равняться нулю. Таким образом, первый
член L(m) = 0, первая производная при y = m также равна нулю, а
третий член (3.2) становится определяющим. Полагая, что y достаточно близок к m, получим:
(3.3)
L(y) = [L ¢¢(m) / 2 !](y – m)2 , остальные члены (3.2) пренебрежимо малы и на практике не учитываются.
При достижении значений y = m + Δ или y = m – Δ получается
значение потерь, обозначенное на рис. 3.4 как А0, тогда
L(y) при y = m ± Δ.
(3.4)
Подставляя эти значения в (3.1) получим:
K = A0/Δ2
(3.5)
и, наконец, подставляя выражение (3.5) в (3.1), получим:
L (y) = A0/Δ02(y – m)2.
(3.6)
Уточним, что А0 – стоимость замены или восстановления продукции, включающая потери и производителя, и потребителя в результате несоответствия ХК целевому значению.
Функция потери качества обычно используется для установления производственного допуска и при параметрическом проектировании, а также при использовании ОСШ. Существует несколько
типов ФПК:
– цель – номинальное значение при симметричном изменении
потерь; цель – минимальное значение (магнитное излучение, расход топлива, дефекты изображения при копировании и т. п.);
83
– цель – максимальное значение (прочность сварного шва, количество километров на один литр топлива, сопротивление коррозии
и т. п.).
Каждый тип ФПК определяется заранее и используются формулы для определения потерь именно этого типа ФПК [10,11]. ФПК
может быть непосредственно использована для:
– количественной оценки качества продукции;
– сравнения стоимости выбранного качества и стоимости производства;
– определения допусков.
Все это весьма полезно, но оцениваются значения, после того
как продукция создана.
Использование ФПК не дает возможности предсказать конечные характеристики, так как она зависит от регулировки среднего
после снижения вариабельности. Таким образом, ФПК не совсем
удобна для параметрической оптимизации, когда полезно уменьшать вариабельность вне зависимости положения ХК относительно
цели. При этом надо чётко понимать, что с помощью простых регулировок можно сместить среднее в сторону цели, уменьшив общие
потери. Поэтому ФПК не вполне подходит для параметрической
оптимизации, когда полезно улучшать вариабельность независимо
от нахождения среднего по отношению к цели.
3.2.2. Отношение сигнал/шум
Функция потери качества в сочетании с ОСШ позволяет решать
большинство задач РП.
Отношение сигнал/шум применяется для оптимизации робастности продукции или процесса.
Идеальная метрика сигнал/шум обладает следующими свойствами:
а) ОСШ отражает вариабельность в отклике системы, вызванном ШФ;
б) ОСШ не зависит от регулировки среднего, т. е. с ее помощью
можно предсказывать качество, даже если целевое значение будет
изменяться;
в) ОСШ измеряет относительное значение качества, что удобно
для сравнения;
г) ОСШ не учитывает необязательные составляющие, такие, например, как взаимодействие УФ.
84
Для того чтобы ОСШ обладало всеми этими полезными свойствами, надо грамотно использовать инженерный анализ с целью
выбора соответствующего отношения.
Основная процедура определения ОСШ состоит в следующем:
– СКО среднего значения функции потерь, используемое для измерения вариабельности, является основой ОСШ;
– СКО модифицируется таким образом, чтобы сделать ОСШ независимым от регулировки среднего к целевому значению;
– результирующее выражение математически выражается в
логарифмическом виде (децибельной форме), что позволяет ОСШ
измерять относительные значения качества и уменьшать влияние
взаимозависимости УФ.
Отношение сигнал/шум – новая метрика, введённая Г. Тагути,
которая учитывает эффект применения регулирующего фактора,
она не изменяет шкалу, как это делает время, но чувствительна
к величине дисперсии S.
В РП используется следующее выражение для ОСШ:
OÑØ = –10 log (ÑÊÎíð )= -10ä log(S2 / y 2 ), (3.7)
где СКОнр – СКО, не зависящее от регулировки; 10log – переводит
ОСШ в децибельную шкалу и обозначает, что как только СКОнр становится меньше, ОСШ увеличивается.
При увеличении среднего значения y 2 (сигнала) и уменьшении
2
S (шума) характеристики становятся менее критичными к воздействию шумов, а потери сразу уменьшаются. Таким образом, получается эффективная инженерная метрика, обладающая двумя
первыми упомянутыми выше свойствами, а именно отражает вариабельность системы и не зависит от положения среднего. Меняя
местами y 2 и S2, можно получить более удобное выражение:
OÑØ = 10log(y 2 / S2 ). (3.8)
Таким образом, получаем отношение полезной величины y
(сигнала) к нежелательной величине S2 (шуму).
Возникает вопрос, почему нельзя непосредственно использовать ОСШ и зачем пользоваться логарифмом (3.8). Если снова посмотрим на четыре особенности ОСШ (см. п. а), можно увидеть, что
логарифмическая шкала позволяет акцентировать эти свойства,
превращая умножение отклонений y 2 / S2 в сложение этих отклонений. Использование логарифмической шкалы проще оцени85
вает относительные величины (свойство в и делает метрику менее
восприимчивой к взаимосвязям УФ – свойство г). Таким образом,
переход к логарифмической шкале позволяет получить числовую
независимость измеренных значений УФ один от другого. Это обстоятельство позволяет проще проводить процесс оптимизации,
повышая эффективность процесса проектирования. Аддитивное
проектирование позволяет выбирать параметры, компоненты,
подсистемы независимо друг от друга, достигая требования технического задания. При этом эффект взаимосвязи между УФ воспринимается как досадное обстоятельство, которое можно отнести
к категории шумов. Логарифмическая шкала – это возможность
сделать отклик менее чувствительным к шумам и оценить эффект
взаимосвязи между УФ. На практике рассматривают статическое и
динамическое ОСШ, подробно описанное в [11].
3.3. Процесс параметрического проектирования
Ранее было выяснено, что при РП используются средние значения, дисперсия, функция потери качества ФПК и ОСШ. Далее посмотрим, как сочетаются методы ПЭ и ОСШ при улучшении продукции и планировании процессов параметрического проектирования (ППП). Напомним, что целью РП является получение малых
дисперсий и расположение ХК в целевом значении. Главной задачей любого инженерного труда является направленная и эффективная оптимизации продукции или процесса для исключения главного врага качества – вариабельности.
Для упрощения расчётов разработан ряд ППП, в частности
WinRobust и русифицированная версия, созданные коллективом
кафедры инноватики и управления качеством ГУАП.
Общая стратегия параметрического проектирования сводится:
– к выбору ХК, хорошо отражающей свойства продукции или
процесса,
– использованию преобразований с помощью ОСШ,
– выбору ШФ, наиболее влияющих на отклик;
– группированию ШФ с целью исследования реакции системы;
– выбору УФ и уровней их представления, которые, во-первых,
эффективно воздействуют на отклик и хорошо различимы, а вовторых, должны группироваться по способу преобразования энергии;
86
– проведению эксперимента по параметрической оптимизации.
Выполнение этой стратегии требует инженерного опыта, хорошей интуиции и владения методами ПЭ.
3.3.1. Выбор характеристик качества
Выбор ХК (определение, выбор и измерение) возможно при условии чёткого понимания процессов или характеристик продукции
и возможностей исключения корреляционных связей. Отклик, используемый для измерения ХК, тем более эффективен, чем больше
при исследовании УФ найдено взаимосвязей. Часто корреляция
вызвана смешением различного вида трансформируемых энергий.
Как правило, выбранные ХК устойчивы к появлению корреляций,
так как интересные для потребителя свойства непосредственно не
связаны с преобразованием энергии. Когда внутренние процессы
стабильны и подстраиваемы на цель, то внешнее проявление удовлетворяет потребителя. Анализ средних значений помогает оценить степень влияния каждого фактора на отклик. Поэтому при
параметрической оптимизации обычно можно предсказать, как УФ
влияет на ОСШ и оценить вариабельность ХК. Если пренебречь корреляционными связями (взаимозависимостями), то ОСШ позволяет
реализовать аддитивность основных воздействий каждого УФ.
В случае допустимости аддитивной модели можно записать:
y = f1 ( A) + f2 (B) + … + ε, (3.9)
где y – отклик, ХК или её ОСШ; fi – функция УФ; ε – возможная
ошибка между реальной системой и её предсказанной моделью.
Если ошибка пренебрежимо мала, то имеет место предполагаемая аддитивность. Обычно стремятся к аддитивности по ряду причин: уменьшение объёма эксперимента, возможность изменения
параметров проектирования, простота оптимизации. Всё это приводит к стремлению ограничить корреляционные связи.
Когда известно идеальное поведение системы, можно сформулировать две основные задачи:
1. Что является целью? Нахождение в допуске не подходит для
планирования параметров. Необходимо выбрать ХК, которая бы
основывалась на целевом значении и допускала измерение величины отклонения от цели.
2. Каково предполагаемое поведение системы? Поскольку идеальное поведение практически недостижимо, можно определить
87
предполагаемое поведение системы, чтобы проводимые эксперименты способствовали четкой формулировке задач процесса проектирования.
Идеальная характеристика может быть получена, если система
не испытывает влияния ШФ и ограничений типа стоимостных или
временных, т. е. в любом случае идеальная характеристика является пределом, к которому надо стремиться. Изучение отклонения
от идеальных характеристик позволяет находить методы создания
робастности.
Если считать, что нет воздействия ШФ и отказов, то получаем
идеальную систему со 100 %-м КПД (рис. 3.5).
Получая отклик системы, нельзя забывать, что необходимы
приборы и методы его измерения, т. е. ХК должна допускать возможность ее количественной оценки.
Из рисунка видно, что часть входной энергии расходуется бесполезно. После того как ХК определена, команда должна определить средства и методы измерения ХК. Проведение измерений одна
из важных задач процесса проектирования и производства. Золотое правило при выборе ХК гласит: «Чем точнее и проще проводится измерение ХК вашей системы, тем лучше». Таким образом,
ХК продукции должна стремиться к идеальной характеристике и
должна допускать все необходимые измерения. Стремление менеджеров оценивать надёжность, а не исследовать физику процесса,
приводит к неутешительным результатам. Определение качества и
стоимости является важным направлением при оптимизации.
Идеальная функция проектирования. Для оптимизации системы необходимо отделять полезный эффект системы от побочных
эффектов и отказов (см. рис. 3.5). Преобразование информации голоса потребителя (ГП) в ХК является первым шагом при определении идеальной функции.
Далее необходимо определить, какие формы энергии могут привести к снижению полезной энергии. Наряду с этим надо понять, какие
элементы системы могут отказать и к чему приведет их отказ. При›ÎǽƹØ
ÖƾɼÁØ
¶Æ¾É¼Áر­
ªÁÊ˾Ź
¨ÇľÀƹØÖƾɼÁØ
¨ÇºÇÐÆÔ¾ÖÍ;ÃËÔ
§ËùÀÔ
Рис. 3.5. Передача энергии в реальной системе
88
нятие решений в этом случае проводится известными методами анализа отказов, например FМЕА, рассматриваемого далее (см. гл. 5).
Какие побочные эффекты могут возникнуть в системе? Какие
виды и значения энергии идут на непродуктивную работу? Какие
элементы и при каких условиях могут отказать? На все эти вопросы надо постараться ответить заранее.
3.3.2. Условия выбора характеристик качества
Имеется несколько важных условий, которым должна удовлетворять ХК. Она должна быть:
– непрерывна, легко измеряема и количественно определима;
– иметь абсолютный нуль;
– быть аддитивной или, по крайней мере, монотонной;
– быть комплектной, т. е. содержать все составляющие идеальной характеристики;
– быть фундаментальной по отношению к основным физическим функциям.
Рассмотрим более подробно указанные условия.
Непрерывность, измеряемость, определимость. Для правильного подсчёта значений потока энергии, проходящего через систему, выберем в качестве меры ХК непрерывную величину. Эта величина, отражающая трансформацию энергии, должна определяться
скалярными или векторными техническими параметрами и измеряться непосредственно. Следует избегать статистических оценок
(непрямых измерений), характерных для надежностных данных,
включаемых в ТУ на поставку. Так, прямыми измерениями являются: усилие, расстояние, скорость, ускорение, давление, время.
Непрямыми: выход годных, количество брака, число дефектов,
среднее время наработки на отказ, доля дефектных и т. п. Необходимо знать, что непрямые характеристики очень чувствительны к
немонотонному поведению.
Количественная оценка ХК позволяет оценивать даже небольшие улучшения ХК, простота измерения делает эксперимент более
легким для реализации. Кроме того, эти ХК должны быть точными
и допускать адекватную регулировку УФ и ШФ.
Абсолютный нуль. Наличие абсолютного нуля обозначает, что
отрицательные значения ХК отсутствуют. Примерами абсолютного
нуля являются размеры компонента, его масса или вес, химическая
концентрация и т. п. Это свойство особенно важно для динамических
89
характеристик, проходящих через нуль, или ОСШ для центрального номинального значения (ЦНЗ) в статическом случае. Как пример,
шкала Кельвина имеет абсолютный нуль, шкалы Цельсия, Фаренгейта, Реомюра – нет. Это свойство весьма важно, когда используется динамическое отношение или отношение ЦНЗ первого типа. Эти
ОСШ обычно дают лучшие результаты, потому что при них исключена корреляция между средним значением и дисперсией.
Аддитивность или монотонность. Линейность или нелинейность зависимости между ХК и УФ определяет поведение системы:
аддитивное, монотонное или имеющее корреляционные зависимости. Аддитивные ХК обеспечивают аддитивность эффектов УФ,
воздействия параметров в такой системе не зависят друг от друга.
При этом минимизируются воздействие внутренних шумов, изменений конструкции, изменений в применении и технологии изготовления компонентов. Если ХК интерактивна (имеется корреляционная зависимость с другими факторами), то эффект изменения
любого параметра вызывает изменение параметров, что приводит к
необходимости заново проводить оптимизацию каждый раз после
изменений в конструкции.
На рис. 3.6 приведены примеры для откликов в разных ситуациях.
На рис. 3.6, а отклики для А и В свободны от взаимозависимости, рис. 3.6, б демонстрирует монотонность, когда ХК, даже при
разных темпах изменения В2 и В1, тем не менее, будет изменяться
в одинаковом направлении (положительном или отрицательном).
И, наконец, рис. 3.6, в иллюстрирует сильную разнонаправленную
¹
»
º
š
š
š
š
š
š
˜
˜
˜
˜
˜
˜
Рис. 3.6. Отклик для двух факторов на двух уровнях: а – аддитивность
(взаимодействия нет); б – монотонность (слабое взаимодействие);
в – интерактивность (сильное взаимодействие)
90
интерактивность. С инженерной точки зрения эта ситуация требует особого рассмотрения и возможного принятия мер, так как не
существует сочетания, максимизирующего ОСШ.
Таким образом, аддитивность (параллельное изменение характеристик и монотонность (изменение в одном направлении, но не
параллельно) удобны для практического использования. Интерактивность более трудна для контроля и управления и влияет на потери качества.
Комплектность. Характеристика качества комплектна, если
она обеспечивает всю информацию, необходимую для описания
идеальной функции. Попытка совместной оптимизации ряда ХК
одновременно всегда неэффективна и трудноосуществима. Даже
совместная оптимизация среднего значения и дисперсии весьма
сложна, поэтому следует использовать ОСШ, потому что его оптимизация улучшает ХК.
Если трудно найти единственную ХК для адекватного отображения выходной функции, необходимо разделить систему на подсистемы с целью нахождения более простой функции. Оптимизация
этих подсистем должна быть проведена до оптимизации системы
в целом.
Фундаментальность. Отклик фундаментален, если в нем не
происходит смешения разных физических процессов и он не реагирует на внешние возмущения после проведения оптимизации. ХК,
которая зависит от запросов потребителя и внешних воздействий,
не фундаментальна.
Поэтому задачей команды является точное воплощение ГП в ХК,
которая основана на инженерных принципах и управляет характеристиками продукции, свободными от внешних воздействий.
При выборе ХК должно применяться правило: чем точнее измеряются простые физические процессы, происходящие в системе,
тем лучше.
3.3.3. Выбор и проверка шумовых факторов
Определение ШФ способствует успеху РП. Весьма важно знать
источник вариабельности, так как он может быть причиной неудовлетворённости потребителя.
Рассмотрим вопрос выбора и контроля ШФ, а также их объединение для улучшения параметрической оптимизации. Процесс
изучения возможных вариаций и отказов, вызванных ШФ, требует
91
лабораторных исследований, при которых проводится измерение
значений ШФ. Причём необходимо промоделировать изменения
при эксплуатации за счёт грамотного проведения лабораторного
эксперимента. Главной целью шумового эксперимента является
идентификация небольшого числа ШФ, которые приводят к наибольшей вариабельности. При этом не ограничиваются только анализом средних значений, но прибегают к методам дисперсионного
анализа – ANOVA. Другой целью шумового эксперимента является
выбор характеристик эксперимента и значений допустимых ошибок. Отношение сигнал/шум определяется с учётом выбранных
ШФ. Процедура шумового эксперимента аналогична процедуре
параметрической оптимизации за исключением того, что длительность шумового эксперимента не превышает 25 % длительности
основного эксперимента.
Роль взаимодействия шумовых
и управляющих факторов
Зависимость между УФ и ШФ представляет наибольший интерес, так как робастность достигается благодаря этой зависимости.
Существует два типа взаимосвязи УФ и ШФ: одна зависит от внешних шумов, а вторая от внутренних. Для внешних ШФ основной
является зависимость, показанная на рис. 3.7.
В случае уровня А1 ШФ влияет на отклик, что нежелательно, переход на уровень А2 делает отклик практически независимым от ШФ.
В случае внутренних шумов ШФ является одним из УФ, т. е. нежелательные изменения УФ относительно номинала воспринимаются как воздействие ШФ (рис. 3.8).
Z
˜
˜
±­ ±­
Рис. 3.7. Зависимость отклика ÓÔ = f (ØÔ) для внешних ШФ
92
Z
±­
¬ÉÇ»¾ÆÕ¬ÉÇ»¾ÆÕ
Рис. 3.8. Зависимость отклика ÓÔ = f (ØÔ) для внутренних ШФ
Изменения относительно уровня 1 приводят к значительному
изменению отклика, а такие же изменения на уровне 2 практически не влияют на отклик. Нелинейность отклика предоставляет
возможность улучшения робастности, следовательно, предпочтителен нелинейный вид зависимости отклика. Если ориентироваться на тангенс угла наклона (прямая на рис. 3.8), то можно прийти
к тому же выводу. Инженерное представление о виде зависимости
ÓÔ = f (ØÔ) весьма важно, но необходимо помнить об ошибках
эксперимента.
Ошибки эксперимента и наведенные шумы
Ошибки эксперимента могут называться по-разному, статистики часто оценивают ошибки неточности экспериментальных данных и называют их остаточными. Смысл этих ошибок в том, что
часть изменений в данных вызвана не воздействием главных факторов эксперимента, а другими причинами. В числе этих причин
можно назвать:
– ошибки измерений (ошибки измерителей и преобразователей);
– ошибки в установке уровня фактора;
– неучитываемые и неконтролируемые ШФ;
– взаимосвязи, не включенные в анализ;
– ошибки оператора.
Отклонения, вызванные ошибками эксперимента, оцениваются
выборочной дисперсией ошибки Så2 . Введём понятие репликативной ошибки и ошибки повторения (репитиционной).
93
Далее под репликой будем понимать получение данных при новой установке параметров системы в заданной конфигурации и
изменении уровней УФ. Обычно реплики проводятся трижды: в начале, середине и конце пилотного прогона.
Измерения, проведенные при проведении реплик, служат основой для оценки ошибки эксперимента, называемой репликативной, она включает неточность установки факторов, ошибки измерения и прочие внешние ШФ, которые могут меняться со временем.
Под повтором, или репетицией, будем понимать получение данных об отклике повторением реализаций без какого-либо изменения конфигурации и значений параметров.
Измерения, проведенные при повторах, позволяют оценить
только ошибку измерений путём оценки среднего по повторам и
обычно не используются для оценки ошибки эксперимента.
Дисперсия ошибки может сравниваться с дисперсией, которая
возникает, когда фактор устанавливается с нижнего на высший
уровень. Если величина результирующего изменения превышает
стандартное отклонение, вызванныое репликой, то тогда фактор
считается статистически значимым и наоборот. Это можно оценить следующим выражением, называемом в дисперсионном анализе (ANOVA) F-отношением:
MSô
F=
,
(3.9)
S02
где MSф – дисперсия воздействия фактора, равная сумме квадратов воздействия факторов, делённой на число степеней свободы:
MSô =
2
ΣSô
νô
,
(3.10)
где S02 – дисперсия ошибки, равная сумме квадратов ошибки, деленной на число степеней свободы ошибки:
S02 = ΣS02 / ν0 . (3.11)
Отношение дисперсий F применяется для определения значимости УФ и служит основанием для принятия решения о включении в аддитивную модель того или иного УФ. Приведём градации
F-отношения:
– F < 1: ошибка превышает воздействие УФ, который неразличим на фоне ошибки;
94
– F = 2: УФ имеет небольшое превышение над ошибкой и сравним с ней по величине;
– F > 4: УФ гораздо больше ошибки и хорошо различим.
Основным допущением классического ПЭ является то, что во
всем эксперименте плотность распределения ошибки принимается
одинаковой, т. е. считается, что суммирование ошибки на выходе
не зависит от уровня фактора.
В РП существует ряд следующих отличий:
1. Шумовые факторы используются для определения уровня
управляемости отклонениями системы, и это происходит отдельно
от учета ошибки эксперимента.
2. Управляющие факторы, определённые как существенные
для процесса повышения робастности, снижают вариабельность,
вызванную ШФ. Но ШФ по своей природе схожи с ошибками эксперимента и поэтому последние не всегда независимы от уровня
УФ. Таким образом, между УФ и ошибкой существует корреляция.
3. Традиционно в ПЭ (еще со времен Р. Фишера – применения
ПЭ в сельском хозяйстве) ошибка эксперимента полагалась большей, чем воздействие многих факторов. Однако такое предположение не выдерживает критики при проведении лабораторных
исследований, особенно в области радиоэлектроники и точного
приборостроения, где отклонения из-за ШФ превышают ошибку,
особенно если ошибка уменьшена за счет усреднения и повторения реализаций.
Обычно стараются выбрать такой ШФ, который вызывает отклонения, сравнимые с диапазоном отклонения фактора, и тогда
ошибкой можно просто пренебречь.
Виды шумовых факторов
Классификация ШФ подробно рассмотрена выше, поэтому просто упомянем их категории.
Внешние ШФ, которые не зависят от усилий экспериментатора. Эти ШФ могут моделироваться в лабораторных условиях, но в
повседневной эксплуатации это сделать очень трудно. Когда рассматривается сложная система, то могут существовать дополнительные ШФ, вызываемые эффектом близости одной подсистемы к
другой, например эффектом электромагнитной совместимости или
влиянием тепловыделяющих компонентов.
95
Внутренние шумы, вызванные изменением от образца к образцу. Изменение этих параметров можно описать вероятностно
какими-то законами распределения. Уменьшение этих вариаций
всегда влечет за собой увеличение стоимости.
Шумы старения и ухудшения – категория внутренних ШФ, относящаяся к деградации компонентов и материалов во времени.
Эти ШФ имеют тенденцию увеличиваться во времени.
Суррогатные ШФ, которые могут быть как внешними, так и
внутренними. Они схожи с ошибками эксперимента, но не относятся к ним. Причиной их возникновения являются изменение вариабельности без возможности управления ее причиной. В каждом
указанном случае трудно определить ШФ, но улучшить качество
можно за счет уменьшения вариабельности.
Суррогатные шумы можно разделить на три группы, что полезно при анализе и проведении мозгового штурма:
1) ШФ размещения от образца к образцу, от оператора к оператору, от станка к станку и т. д.
2) ШФ повторяемости от выборки к выборке, от группы к группе;
3) ШФ времени: от часа к часу, ото дня ко дню, от недели к неделе.
Эта классификация может оказаться полезной в понимании дополнительных источников вариабельности.
Выбор ШФ является одним из основных этапов процесса планирования. Робастность системы достигается только для выбранных
и связанных с ними ШФ. Если остались какие-то источники вариабельности, влияющие на отклик, но не включенные в эксперимент,
то проектируемая система окажется восприимчивой к ШФ даже
после оптимизации.
Одной из главных задач команды является определение всех
ШФ, могущих повлиять на вариабельность коэффициента целевого
функционирования (КЦФ). Основой для такого анализа могут быть
интервью с потребителями, данные сервисного обслуживания, данные поставщиков, данные эксплуатации и т. д. Источников вариабельности много, и поэтому важно правильно их определить путем
мозгового штурма. Постарайтесь определить различные источники преобразования энергии, определить ШФ, являющиеся источником вариабельности, рассмотреть суррогатные шумы, особенно
такие как размещение, повторяемость, время. В результате этой
работы определится набор ШФ.
96
Шумовой эксперимент
Принятие решений об эксперименте с выбранным ШФ всегда
нетривиально и зависит от всех перечисленных обстоятельств, а
также от инженерного опыта и интуиции команды, а также от вида
эксперимента по определению ШФ. Сам эксперимент, согласно
определению ШФ, преследует, по меньшей мере, четыре цели:
1) определить наиболее важные ШФ, которые максимально влияют на вариабельность; минимизировать их воздействие, путем параметрической оптимизации;
2) провести сравнительный анализ вариантов (бенчмаркинг) характеристик начальной продукции;
3) совершенствовать экспериментальную процедуру для получения оптимальных параметров;
4) проверять значение неконтролируемых шумов, т. е. измерять
ошибку; проводить при необходимости несколько реализаций.
Цели эксперимента не требуют моделирование зависимости ХК
от ШФ. Эксперимент позволяет найти значимые ШФ и направление их воздействия. Выбор ШФ и уровней должен следовать следующему правилу: будь уверен, что не проверяешь то, что известно,
но проверяешь то, в чем не уверен.
Результатом мозгового штурма является составление перечня
ШФ, который затем должен быть проранжирован, а ШФ объединены по принципу взаимовлияния. Затем эти группы должны быть
классифицированы по виду воздействия на выходные характеристики системы. Если повышение температуры и давления при материале типа 1 влияют на увеличение размеров получаемой детали,
то они должны в этой комбинации и участвовать в эксперименте,
назовем их объединенным шумовым фактором (ОШФ), например:
ОШФ1 ↑ = температура ↑ + материал 1 + давление ↑.
Снижение размеров детали получается при ОШФ2:
ОШФ2 ↓ = температура ↓ + материал 2 + давление ↓.
Постановка и проведение эксперимента с шумами начинается
с установления УФ в номинальные значения. Испытания проводятся с ШФ, определенными командой. Большее количество ОШФ
приводит к большему числу ошибок, а меньшее увеличивает риск
пропустить какой-либо ШФ, сильно влияющий на вариабельность.
Количественная оценка взаимозависимости ШФ, рассматриваемых на двух уровнях, имеет равномерное распределение, что является весьма ценным для оценки эффектов изучаемых параметров.
97
Такое распределение позволяет оценивать основной эффект ШФ,
не беспокоясь о его влиянии на соседние столбцы матрицы. Таким
образом, анализ шумового эксперимента сводится к нахождению
среднего отклика каждого столбца.
Целью эксперимента является нахождение величины разброса
ХК и направление изменения ХК.
При проведении лабораторного эксперимента команда должна
предусмотреть способ управления ШФ, что крайне важно для воспроизводимости эксперимента с минимальными ошибками. Естественно, что управление ШФ возможно только в лабораторных
условиях и невозможно на производстве. Изменение УФ при проведении шумового эксперимента не предусматривается, хотя возможны случаи, когда изменение установки УФ может привести к
уменьшению робастности. Однако изменение УФ резко усложнит
шумовой эксперимент, и в каждом конкретном случае решения
принимаются на базе опыта и интуиции команды.
Эффекты ШФ, полученные с помощью ортогональной матрицы
(ОМ) L12 анализируются методом оценки средних значений. При
этом определяется величина и направление влияния каждого выбранного ШФ на ХК.
В целях верификации (проверки) полученных результатов объединенные ШФ используются для проведения дополнительных
реализаций и, если характер изменения отклика сохраняется, то
выбор объединенных ШФ признается правильным.
3.3.4. Выбор управляющих факторов
Управляющие факторы являются теми параметрами проектируемого изделия или технологического процесса, которые позволяют оптимизировать процедуру проектирования. Целью основного
эксперимента является параметрическая оптимизация. Критериями оптимизации можно считать: а) уменьшение вариабельности за
счет увеличения ОСШ, б) перемещение ХК к целевому значению.
Выбор УФ для улучшения регулируемости
и робастности
Правильный выбор УФ должен привести к наиболее благоприятному для разработчика результату. Проектируемые и эксплуатируемые системы обладают рядом УФ, которые могут изменять98
ся в пределах, оговоренных возможностью конструкции. Поэтому
эксперимент должен рассмотреть как можно больше УФ на разных
уровнях.
Дадим определение свойству, определённому в заголовке.
Регулируемость означает, что должен существовать, по крайней
мере, хотя бы один УФ, который позволит после достижения системой стабильности переместить ее ХК к целевому значению. Причем
совершенно не обязательно стремиться к наличию нескольких регулирующих факторов, хотя, с другой стороны, желательно иметь
много УФ, влияющих на робастность. Поэтому необходимо иметь
в виду золотое правило РП: после достижения стабильности
в целях устранения эффекта взаимозависимости нежелательно
иметь более одного регулирующего фактора.
Учитывая, что в силу аддитивности многие УФ влияют на уменьшение вариабельности, целью выбора является нахождение одного
УФ, обладающего свойствами регулируемости. В идеале регулирующий фактор должен воздействовать на среднее значение ХК при
неизменности ОСШ. Если использовать в качестве критерия оптимизации ФПК, то для случаев «цель – меньшее значение» (ЦМЗ)
и «цель – большее значение» (ЦБЗ) среднее значение и вариабельность автоматически оптимизируются.
Главной задачей выбора является определение путей к возможному улучшению ХК. Перефразируя правило выбора ШФ, можно
сказать: не испытывайте то, что известно, а испытывайте то,
в чем не уверены.
Выбор и группировка технических параметров,
обеспечивающих аддитивность
Управляющие факторы должны выбираться таким образом,
чтобы обеспечить аддитивность. Возможные корреляционные зависимости, связанные с видом отклика или взаимозависимостью
факторов не могут быть исключены полностью, но могут быть
уменьшены за счет правильного выбора.
Во-первых, необходимо, по возможности, группировать УФ по
их воздействию на ХК. Если есть несколько УФ, одинаково влияющих на преобразование энергии в системе, то с высокой вероятностью можно утверждать, что они одинаково влияют на отклик и
тогда их можно объединять в одну группу. Если эти УФ избыточны
(как при комплексировании одинаковых функций), то можно оце99
нивать влияние одного, имеющего наибольший коэффициент значимости, оставляя другие неизменными.
Во-вторых, УФ, имеющие одинаковое влияние на отклик, можно объединять воедино, подобно тому, как это было описано выше
для ШФ.
В-третьих, при выборе уровней УФ следует использовать инженерный опыт членов команды. Время, потраченное на достижение
аддитивности, компенсируется теми преимуществами, которые получает команда в процессе проектирования, назовем некоторые из
них:
– сокращение УФ за счёт исключения избыточных факторов, не
предусмотренных специально для повышения КЦФ;
– повышение надежности благодаря упрощению конструкции;
– сокращение стоимости;
– упрощение производства и обслуживания.
После выбора УФ рассмотрение всех составляющих Р-диаграммы завершено и можно переходить к описанию основного эксперимента. Время, потраченное на выбор составляющих, потрачено
с пользой, так как робастность системы определяется этими составляющими. Минимизация корреляционных связей или взаимозависимостей позволяет получить оптимальное инженерное решение. Однако необходимо помнить, что взаимосвязь между УФ также ухудшает робастность, в связи с чем надо учитывать следующие
важные правила:
1. Взаимосвязь может не ухудшить робастность, если два взаимосвязанных фактора приводят к одному эффекту.
2. Система, в которой корреляционные связи понятны, гораздо
более предпочтительнее системы, в которой взаимосвязи не определены, а они влияют на отклик.
3. Намного правильнее вначале проводить лабораторные испытания по выяснению характера взаимозависимостей, а затем переходить к основному эксперименту.
3.3.5. Эксперимент по параметрической оптимизации
Существуют разные подходы к оптимизации параметров (С. Баркер, Н. Бокс, Г. Шмидт). Рассмотрим наиболее простой инженерный подход Г. Тагути, отметив некоторые его преимущества:
– прямое определение оптимальных уровней проектных параметров;
100
– отсутствие необходимости моделирования после простого анализа средних значений, дающего количественную оценку воздействия УФ;
– исключение громоздких вычислений числа взаимодействий
УФ × ШФ за счет определения отношений ОСШ;
– уменьшение количества вычислений корреляционных связей
между УФ;
– использование аддитивности или монотонности, приводящее
к независимости регулирующего фактора, что обеспечивает корректность двухшаговой оптимизации;
– минимизация числа взаимодействий УФ × УФ за счет небольшого, насыщенного (ОМ, в которой нет пустых столбцов) факторного эксперимента. Такой эксперимент позволяет оценить эффект
воздействия основных УФ на конечный результат.
При подходе Г. Тагути взаимодействия УФ × УФ рассматриваются как один из потенциальных источников робастности, аналогичный, и не более того, воздействию отдельно взятого УФ. При использовании ОМ с n – 1 степенями свободы, все столбцы заняты УФ
и для учета УФ × УФ нет места, поэтому Г. Тагути рассматривает
взаимодействия УФ × УФ как ошибку эксперимента.
Первым шагом в ПЭ по параметрической оптимизации является
выбор от шести до восьми УФ, рассматриваемых предварительно
на трех уровнях и помещению их во внутреннюю матрицу (матрицу УФ). Матрица носит название внутренней, так как УФ, по
определению, действуют на систему изнутри, являясь параметрами проектирования. УФ и ШФ нельзя смешивать в одной матрице, так как надо определить их взаимовлияние. Однако существует
программное обеспечение, которое позволяет эффективно обеспечивать построение смешанной матрицы.
Набор ШФ производится на основе шумового эксперимента, если же эксперимент не проводился, то набор ШФ берется на
основе интуиции и опыта экспериментатора. В любом случае,
там, где это возможно, производится обобщение ШФ. Если имеется ряд ШФ, объединенных вместе, то их среднее виляние должно
приводить к желаемым отклонениям, даже если несколько ШФ
действуют встречно. Поскольку влияние учитываемых ШФ перекрывает воздействие неучтенных ШФ, то обычно не нужно проводить операции рандомизации и блокирования, тем более что эти
процедуры используются в ПЭ и практически не используются
в РП.
101
Получение внешней ОМ, куда входят ШФ, чаще всего происходит на основе анализа взаимосвязей УФ × ШФ. Внешняя матрица обычно должна быть небольшой, что обычно достигается за счёт
объединения ШФ.
Отношение сигнал/шум является итоговой статистикой для
описания качества испытанной комбинации УФ, т. е. оно является
метрикой РП. Отношение сигнал/шум позволяет проводить процесс сравнения (бенчмаркинг) разных альтернатив.
При пересечении внутренней и внешней матриц проводится анализ, приводящий к ответу на три главных вопроса:
1. Какой уровень фактора и насколько максимизирует ОСШ?
2. Какие факторы оказывают малое влияние на ОСШ?
3. Воздействует ли какой-то из рассмотренных факторов на
среднее значение отклика?
Ответ на эти вопросы легко представить в виде таблицы или графика, что дает команде прекрасный ориентир при принятии решений.
3.4. Анализ и верификация эксперимента
по параметрической оптимизации
Перекрестный эксперимент позволяет получить в каждой строке данные об ОСШ и ХК. При анализе проводятся два этапа вычислений, вначале данные об отклике используются для вычисления
ОСШ и других статистик, таких как среднее или угол наклона, а
затем полученные данные анализируются с помощью вычисления
средних значений. Однако эти данные, как любые статистические
данные, должны быть проанализированы и верифицированы.
Только в случае хорошего анализа параметрическое проектирование может подтвердить достижение робастности или уменьшение
вариабельности. Всё это подтверждается верификационным экспериментом, в котором исследуется набор полученных оптимальных
параметров, который должен привести к улучшению ХК. Верификационному эксперименту предшествует этап прогнозирования
или составления прогнозной модели. Если прогнозная модель совпадает с данными эксперимента, то выбор УФ осуществлён правильно, несовпадение сигнализирует о допущенных ошибках.
Необходимо учитывать качество получаемых данных (табл. 3.3).
Хорошие данные обычно дают достоверную информацию о наибо102
лее значимых факторах. При отсутствии каких-либо реализаций
ситуация становится более сложной, так как нельзя точно оценить,
к чему могла бы привести недостающая реализация, получающаяся несбалансированность требует применения специальных статистических методов или специального ПО. Небольшая разница
в результатах объясняется либо неверным выбором УФ, либо неверным выбором уровней факторов.
Таблица 3.3
Сравнение данных
Хорошие данные
Плохие данные
Все реализации и реплики заверше- Отсутствуют какие-то реализации
ны, данные сбалансированы
и/или реплики
Согласующиеся результаты реализа- Несогласованные данные, высокая
ций, низкая дисперсия
дисперсия
Большая разница результатов от
Небольшая разница результатов от
реализации к реализации, упроща- реализации к реализации
ющая процесс принятия решений
Практика показывает, что отличие хороших данных от плохих
должно составлять не менее 75 %. Поскольку при анализе могут
возникнуть ошибки, приводящие к неверным результатам, необходим верифицирующий (подтверждающий) эксперимент, который дает экспериментатору уверенность в правильности получаемых результатов. Обычно начальный анализ оказывается удачным
в 85 % случаев. Для его проведения и сокращения рутинной вычислительной работы существует разное ПО. При необходимости
может быть проведен дисперсионный анализ (ANOVA), определяющий вклад каждого УФ в отклик и позволяющий оценить ошибку
эксперимента.
Верификационные испытания (ВИ) особенно важны, когда проводится дробнофакторный эксперимент с малой мощностью разрешения, поскольку существует вероятность того, что лучшая конфигурация факторов и уровней не попала в область рассмотрения.
Даже при проведении полнофакторного эксперимента, когда ВИ
вроде бы и не необходимы, их проводят с целью сокращения общего объёма испытаний. Естественно, что в процессе проектирования
сложных систем первый эксперимент не может привести к получению оптимальной конфигурации, имеющей наибольший КЦФ,
поэтому между каждым прогоном промышленного эксперимента,
103
необходимо проводить ВИ, подтверждающие правильность выбранных решений. Они проводятся с целью проверки обоснованности нахождения оптимальной комбинации УФ. Обоснованность
означает, что оптимум предсказуем, повторяем и подтверждаем.
Верификационные испытания уточняют правильность предположения об аддитивности, нечувствительности к шумам и отсутствие
взаимодействий.
Можно назвать четыре возможных исхода ВИ.
1. Хорошее совпадение – оптимальная комбинация приводит
к результатам, близким к предсказанным. Повторение реализации дает весьма близкие результаты, что подтверждает повторяемость.
2. Частичное совпадение – оптимальная комбинация и повторная реализация не приводят к ожидаемым результатам. Это указывает на то, что воздействие факторов из эксперимента не определено полностью. Поэтому возможно для выбранных УФ комбинация
и оптимальна, но не учтены какие-то важные УФ, что требует дополнительного эксперимента.
3. Плохое совпадение из-за неучета взаимодействий – оптимальная комбинация не удовлетворяет предсказанным результатам, хотя реализация от реализации отличаются мало (повторяемость достигнута). Поскольку повторяемость существует, возникает проблема с возможностью использования аддитивности из-за
реального существования взаимодействий, не учтенных в модели.
4. Плохое совпадение из-за неучета случайных воздействий –
оптимальная комбинация и повторные реализации далеки от предсказанного результата, но ошибка носит случайный характер. Следовательно, следует повторить тест несколько раз или попытаться
определить причину ошибки.
После проведения ВИ возможны два исхода:
– конфигурация совпадает с реализацией ВИ, после чего можно
проводить прямую оценку;
– конфигурация отсутствует в ВИ из-за малого номера ОМ и низкого разрешения. В этом случае надо предпринимать дополнительные усилия к тому, чтобы добиться аддитивности.
Подводя итоги вышесказанного, можно сказать, что успех эксперимента с первой попытки базируется на следующих рекомендациях:
1. Правильный выбор ШФ. ШФ должны рассматриваться при
любом преобразовании энергии. Ошибка в выборе ШФ приводит
104
к высокому ОСШ, но к плохому качеству системы, что может подорвать доверие менеджеров к самой идее РП.
2. Правильный выбор ХК. Выбор измеряемых ХК дает корректную оценку разброса значений. Это не просто, но необходимо, и команда должна приложить максимум усилий для измеримости, сопоставимости и повторяемости ХК.
3. Правильный выбор УФ. Необходимо выбрать нужные УФ на
оптимальных уровнях, чтобы, с одной стороны, не увеличивать
пространство эксперимента, а с другой – избежать ошибки неучета
важных УФ.
4. Изучение эффектов взаимодействия УФ. В целях снижения
стоимости и длительности разработки необходимо для достижения
аддитивности принять все описанные выше меры.
3.5. Процесс проектирования допусков
Выше мы рассмотрели процесс параметрического проектирования, который в ряде случаев может не привести к оптимальному
решению и поэтому требуется ещё дополнительный (не всегда обязательный) этап проектирования допусков. При параметрическом
проектировании могут быть использованы дешёвые с широким допуском элементы. Если необходимо улучшить ХК этих элементов,
то предусматривают проектирование допусков. Для этого нужны
высокоточные (с малыми допусками) элементы или дорогие высококачественные материалы. При этом надо чётко понимать, что
удорожание производства приведёт к снижению потерь общества
в целом, а общая величина функции потерь качества, скорее всего,
будет уменьшаться. Естественно, что в условиях оценки эффективности одного предприятия этот довод мало убедителен, однако если
оценить стоимость потерь производства и стоимость гарантийного
обслуживания, то можно говорить об оптимизации потерь отдельного предприятия. Обычно реальный выигрыш при проектировании допусков достигается путём уяснения влияния изменения величин факторов на изменение ХК, интересующей исследователя.
Если вариабельность факторов уменьшается, а качество возрастает за реальную цену, тогда и улучшение ХК позволит понизить
величину ФПК. Суммарное отклонение от ХК, можно представить
в виде суммы отклонений всех исследуемых параметров или УФ,
влияющих на изменение ХК:
105
2
Sñóì
= S12 + … + Sk2 ,
(3.12)
где i = 1, …,k.
При расчёте функции потерь используется именно S2сум и если
пытаться улучшать параметр, имеющий наименьшее влияние на
изменение ХК, то уменьшение отклонений ХК окажется малым и
ФПК практически не изменится. Определение значимых факторов
при планировании допусков можно осуществлять двумя способами, каждый из которых основывается на использовании ОМ. При
первом способе в качестве базы используется стандартное отклонение, при втором задаются границы допуска. УФ определяется
обычным методом как на этапе планирования параметров, причём
учитывается их вклад (3.12) в процент влияния на ХК. УФ, имеющие наибольшее влияние, требуют наиболее жёстких допусков,
для оценки повышения стоимости следует использовать уравнение
для ФПК. Необходимо уточнить понятие допуска, поскольку он не
имеет прямого отношения к интервалу, заданному в ТУ на поставку. С точки зрения Г. Тагути, в допуске используется чувствительность требуемой ХК к изменению параметров компонентов. Для
придания унификации, можно считать, что допуск в понятии РП
действует аналогично коэффициенту значимости при определении
КЦФ сложной системы [8]. Однако при учёте чувствительности к
изменению допуска не требуется таких сложных методов оценки,
как в случае коэффициента значимости, а можно с успехом использовать оценку дисперсии или стандартного отклонения.
Поскольку в процессе РП необходимо выполнять много рутинной расчетной работы, следует пользоваться одной из прикладных
программ, позволяющих проводить расчеты для различных ортогональных матриц и различных вариантов применения РП.
Контрольные вопросы
1. Назовите несколько причин, по которым РП полезно для создаваемой продукции или процессов. 
2. Как вы определите понятие робастность ?
3. Какие инструменты ИК используются для уменьшения вариабельности ?
4. Какова главная цель двухшаговой оптимизации ?
5. Что такое ХК и приведите примеры ХК для реальной продукции или
процессов.
106
6. Назовите виды стоимости, включаемые в понятие ФПК.
7. На каком этапе создания продукции появляется понятие ФПК?
8. Поясните важность процесса проектирования на цель.
9. Что такое СКО и для чего оно нужно ?
10. Для чего экспериментальные данные пребразуются в ОСШ?
11. Назовите четыре главных свойства ОСШ.
12. Какими тремя свойствами должна обладать измеряемая система,
определите их.
13. Что такое аддитивность?
14. Что такое идеальная функция проектирования?
15. Определите понятия «абсолютный нуль», «монотонность», «комплектность» и «фундаментальность».
16. Почему надо избегать использование статистических характеристик типа: выход годных, число дефектов и т. п.?
17. В чём состоит специфика идентификации шумов при РП?
18. В чём состоит процедура обобщения ШФ?
19. Как происходит уставка УФ в шумовом эксперименте, объясните
почему?
20. Почему необходимо проводить несколько реплик?
21. Поясните разницу между репликой и репетицией?
22. Почему в главном эксперименте не рекомендуется проводить реплик?
23. Для чего проводится верификационный эксперимент?
24. Какие факторы и на каких уровнях используются в верификационном эксперименте?
25. Какие ШФ включаются в верификационный эксперимент?
26. Когда используется процесс планирования допусков?
27. Каковы пределы задания допуска?
28. На каких этапах разработки применимо планирование допусков ?
107
ГЛАВА 4
Структурирование функции качества
4.1. История развития и практика метода СФК
Структурирование функции качества берет свое начало
с конца 60-х годов (Акао), когда стало очевидно, что причинноследственные диаграммы К. Исикавы стали слишком громоздкими для сложных технических задач. Матрицы СФК впервые
были применены в 1969 году на судостроительных верфях в Кобэ
(Япония). В 1978 году Ш. Мизуно и В. Акао публикуют первую
книгу по СФК на японском языке. Японские промышленники
долго скрывали принципы использования метода СФК и только
в начале 80-х годов первые сведения о СФК попали в США. Интересно отметить, что в американской научно-технической среде
существует разночтение сведений о первых американцах, проложивших дорогу СФК в США и, более того, достаточно узкий круг
специалистов по СФК, не являясь интегрированным сообществом, проводит политику своеобразной конкуренции между отдельными группами. Общеизвестна роль Глена Мазура, возглавляющего Консалтинговый Центр японского бизнеса, который
перевел на английский язык японские публикации по тематике
СФК, основал учебный Центр по распространению принципов
СФК. Однако он не упоминается такими известными специалистами по СФК, как Д. Клаусинг, Л. Силивэн, Б. Кинг, Дж. Боссерт и др.
Поскольку клановые интересы американских специалистов далеки от целей настоящего пособия, авторы сочли возможным упомянуть о Г. Мазуре, но дальнейшее видение истории излагается
на основе публикаций «Engineering Process Imrovement Group».
В 1983 году Акао, Исикава и Когур представили доклад в Чикаго
и опубликовали статью «QFD in Japan» в американском журнале
«Quality Progress». В 1987 году появилась первая книга Боба Кинга, посвященная СФК, «Лучшее проектирование за меньшее время» (Better Designs in Half the Time), затем публикации следовали
одна за другой, часть из наиболее интересных приведена в списке
литературы настоящего пособия [23, 24, 27].
108
Первыми в США начали активно внедрять СФК компания
Ford Motor, корпорация Digital Equipment, компания Procter and
Gamble. По мере роста популярности метода СФК им стали пользоваться и другие компании. В настоящее время регулярно проводятся международные конференции по СФК.
Многие авторы доказывают, что применение СФК с начальных
этапов определения концепции разработки приводит к значительной экономии ресурсов. На рис. 4.1 приведена иллюстрация этого
утверждения, причем реальные затраты без СФК могут возрастать
на этапе использования за счет гарантийного обслуживания.
Наличие в США разных школ, специализирующихся по СФК,
неминуемо привело к разному определению одних и тех же понятий. Следует отметить, что даже в Японии, славящейся своим
уважительным отношением к стандартам, разные авторы, описывающие процедуры СФК, пользуются разными определениями.
В связи с чем авторы считают уместным привести термины, применяемые американскими авторами, и на их основе предложить
свои термины, которые будут использоваться в данном пособии
(табл. 4.1).
Таблица 4.1
Варианты американских и русских терминов
Clausing
Cohen
Doetz
Используемые
в пособии
House of
Quality
Product Planning
Product Planning Плановая матрица (ПМ)
Matrix
Дом качества (ДК)
Part deployment
Design d������
eploy- Design planning Проектная матрица
ment
Product Planning (ПРМ)
Process
planning
Manufacturing Process planning Процессная матрица
planning
(ПЦМ)
Production
operation
planning
Production
planning
Производственная матрица (ПРОМ)
Technical
response
Substitute
Measures
Quality
Characteristic
(SQC)
Характеристики качества (инженерные параметры продукции)
Примечания: 1. Авторы берут за основу слово «матрица» с определением этапа
СФК. 2. Определение ДК или плановой матрицы ПМ будут использоваться равноправно в зависимости от контекста.
109
Реальные ресурсы
Ресурсы, определенные
с помощью СФК
Ресурсы
Ресурсы после создания
Время
Рис. 4.1. Влияние процесса СФК на затраты
Проведем краткий анализ плановой суперматрицы. ПМ-ДК –
это сложная матрица, состоящая из нескольких, объединенных
между собой матриц (рис. 4.2). Общий вид этой сложной матрицы
дал повод назвать получающуюся конструкцию «домом качества».
Рассмотрим составляющие плановой суперматрицы ДК как
центральной конструкции СФК. Внимание к ДК объясняется рядом причин:
1. Суперматрица ДК имеет много особенностей, присущих также и другим матрицам СФК, так что ясное представление о главной
матрице позволит просто разобраться и со всеми другими.
2. Большинство тех, кто применяют СФК, начинают с ДК. Однако некоторые пытаются делать это без опоры на ДК, что приводит
к ошибкам, увеличению сроков и стоимости разработки. Поэтому
четкое представление о составлении ДК имеет большое значение.
Следует иметь в виду, что метод СФК живой организм и в соответствии с потребностью команды в него могут быть добавлены новые
элементы или исключены какие-то известные. 
Более подробное описание секций матриц (см. рис. 4.2), входящих в состав ПМ-ДК, будет дано в п. 4.2, здесь же назовем их основные функции.
Первая матрица – запросы и пожелания потребителя – практически всегда строится на основе вербальных запросов и пожеланий
потребителя и формирует вопрос ЧТО?
Второй является предплановая матрица, традиционно располагаемая справа, хотя в некоторых случаях ее размещают сразу после первой матрицы. Предплановая матрица служит для описания
110
s£ÇÉɾÄØÏÁÇÆ
ƹØŹËÉÁϹ
s«¾ÎÆÁоÊÃÁ¾
ɾѾÆÁØιɹÃ˾ÉÁ
ÊËÁÃÁÁùоÊË»¹
s ¹ÈÉÇÊÔÁ
ÈÇ¿¾Ä¹ÆÁØ
ÈÇËɾºÁ˾ľÂ
s¨É¾½ÈĹÆÇ
»¹ØŹËÉÁϹ
s ¹»ÁÊÁÅÇÊËÁ
sªÇºÊË»¾Æ
ÆǾÁÊÈÇÄƾÆÁ¾
s«¾ÎÆÁоÊ
ùØŹËÉÁϹ
s«¾ÎÆÁоÊ
ÃÁ¾Ï¾ÄÁ
sªÉ¹»Æ¾ÆÁ¾
ÊÈÉǽÌÃÏÁ¾Â
ÃÇÆÃÌɾÆ˹
s¨ÉÁÇÉÁ˾Ë
˾ÎÆÁоÊÃÁÎ
ɾѾÆÁÂ
Рис. 4.2. Общий вид матрицы СФК-ДК:
1 – информация голоса потребителя (ГП) или голоса бизнеса (ГБ) – вопрос ЧТО?;
2 – предплановая матрица; 3 – иерархия характеристик качества – вопрос КАК?;
4 – матрица, учитывающая зависимости ЧТО? от КАК?;
5 – матрица приоритетов, оценки конкурентов и целей;
6 – матрица технической корреляции ХК
сложной продукции, и параметры берутся из данных исследований,
проведенных командой рынка. Цель формулируется путем комбинации приоритетов организации и заказчика, поэтому эта матрица
является одним из главных этапов планирования продукции.
Третья матрица содержит технические характеристики или
ХК – отклики, отвечающие на запросы потребителей, и представляет собой вопрос КАК? Эти характеристики задаются в виде, предусмотренном технической документацией организации, либо в
виде измеримых величин, либо технических характеристик, либо
в виде особенностей будущей продукции.
Четвертая матрица – запросы и пожелания потребителей –
представляет собой набор связей или отношений запросов и технических откликов. Это самая большая секция, и ее заполнение требует наибольшего времени, поэтому в последнее время для этих целей все чаще используются компьютерные программы. Построение
этой матрицы осуществляется с помощью матрицы приоритетов,
111
связывающей технические характеристики и запросы потребителей и реализующей зависимость вида ЧТО? от КАК? Как только
связи определены для всех характеристик, производится приписывание им приоритета. Этот результат – одно из главных преимуществ СФК.
Построение пятой технической матрицы, отвечающей на вопрос СКОЛЬКО?, ведется на основе данных четвертой матрицы.
Эти данные обычно представляются в технических терминах, сопоставимых с терминами третьей матрицы.
Шестая матрица обычно является завершающей при построении
ДК, она носит название корреляционной матрицы технических
характеристик (представляет собой «крышу» ДК).
Следует отметить, что при построении матриц следующих этапов, если это представляется необходимым (в случае исследования
сложных систем в обязательном порядке), происходит трансформация вопросов, которые получены в плановой матрице. Так, ХК,
отвечающие на вопрос КАК? в плановой матрице, переходя к проектной матрице, играют функцию вопросов ЧТО?, и на их ранжировании строится определение характеристик КАК? компонентов
и т. д. (табл. 4.2).
Таблица 4.2
Трансформация ГП на различных этапах СФК
Матрицы
Плановая
Проектная
Процессная
ЧТО?
Голос потребителя
ХК
Характеристики
компонентов
Производственная Параметры процесса
КАК?
ХК
Характеристики компонентов
Параметры процесса
Технологические инструкции
Процесс СФК характеризуется следующими специфическими
особенностями:
Конкуренция. В условиях мирового рынка и всеобъемлющей
информации потребитель имеет гораздо больше возможностей для
выбора, чем раньше. Появляется масса причин для конкуренции,
которая порой принимает формы корыстного сотрудничества соперников (например, IBM и Apple). В условиях конкуренции борьба за деньги потребителя идет в разных направлениях: пересечение
продукции разных фирм, появление новых хорошо разрекламированных видов продукции у какой-либо из фирм, гонка за время вы112
хода на рынок. Все это заставляет искать новые формы конкурентной борьбы и ее направлений при принятии решения.
Голос потребителя или голос бизнеса. Поскольку воздействие
внешней среды становится определяющим, то правильное использование информации ГП (ГБ) приобретает все большее значение.
Потребители чаще всего не могут уточнить параметры лучшего
решения, но считают свое мнение основополагающим при выборе
из спектра конкурирующих изделий, поэтому, уделяя внимание
ГП, следует определить тенденции (тренд) спроса и четко понимать
тенденции, основные запросы и факторы, влияющие на изменение
запросов.
Продолжительность реакции. В обстановке нарастающей и
изощренной конкуренции способность быстрой реакции на изменение запросов рынка становится определяющей. Время выхода на
рынок является одной из главных составляющих времени продаж.
В сложных процессах реализации продукции скорость реакции организации будет тем выше, чем точнее оценивается информация
ГП и правильнее определяется потенциал организации. Объединение выигрыша потребителя и возможностей организации обеспечивается инновациями при внедрении СФК. Сокращение времени
зависит от многих упоминавшихся выше факторов и, в том числе,
от четкости принимаемых технических решений.
Прогноз. Необходимо точно прогнозировать, что и когда будет
приобретать потребитель, и реагировать на его запросы. Необходимо помнить, что любой прогноз приходится осуществлять в условиях неопределенности и непредсказуемости человеческого поведения и, следовательно, своевременно принимать конкретные структурные и организационные решения.
Дисциплина. СФК требует проведения работ в строгом соответствии с принятой концепцией и не допускает действий, ей противоречащих.
Организационное обучение. Таким термином многие называют сейчас перестройку в организации. Она предполагает изучение
структуры организации, обучение команды с целью повышения
профессионального мастерства, изменение ментальности в совместном принятии решений. Другими словами, взаимосвязанность процессов в организации определяет ее поведение. Метод СФК обеспечивает структуру и механизм улучшения этих организационных
знаний (преодоление бюрократических барьеров, согласованные
действия команды, пересмотр начальных посылок и т. д.).
113
Развитие концепций. Среди главных шагов, весьма трудно формализуемых, можно назвать этап генерации идей и выбор лучших
(табл. 4.3).
Таблица 4.3
Развитие концепций
Этапы
Составляющие
Менеджмент продукции
Определение рынка
Генерация идей
Проверка идей
Определение объектов управления
Сегменты, потребители
Визиты потребителей, СФК, выбор концепций
Переход от ГП к характеристикам, выбор вариантов
Задачей специалистов по СФК является оценка этих этапов путем построения ДК, а затем серии матриц, приводящих к структурированному представлению информации.
Коммуникационность. Изображение ценнее многих слов, поэтому диаграммы, построенные командой, являются визуальным
представлением принимаемых решений, что уменьшает эмоциональность обсуждений и снижает возможность принятия политических решений. Превращение запросов в характеристики делает
их измеримыми, а сам процесс – более понятным. Однако матрицы содержат словесные определения, допускающие разночтения
в многофункциональной команде, поэтому важно на самом первом
этапе определиться с терминологией.
Исключение ненужной информации. В современной жизни ощущается переизбыток информации, часть из которой только мешает
принятию решений. Метод СФК позволяет активизировать потоки
информации, исключая противоречивую и ненужную.
Взаимосвязи. В процессе СФК приходится отвечать на многочисленные вопросы: каков риск решения, как уменьшить неопределенность, как оценить сложность ситуации? Процесс принятия
решений на основе данных СФК позволяет понять взаимосвязи
между качеством, управляемым потребителем, и измеримыми параметрами продукции и контролировать их.
Можно выделить три этапа процесса СФК:
– развитие целей и стратегии,
– процесс структурирования стратегии,
– ежедневный менеджмент проекта.
Корректно выполненные этапы позволяют связать стратегии
и задачи организации с запросами потребителя, а затем привести
114
к окончательному положительному для организации результату и
перестройке внутренних процессов.
4.2. Правила построения и содержание матриц СФК
В процессе СФК важно соблюдать нижеприведенную последовательность этапов:
1) получение информации ГП;
2) преобразование ГП в технические параметры;
3) формулирование новых концепций;
4) выбор лучшей концепции;
5) проверка полноты выбранного варианта;
6) процесс СФК;
7) постоянное улучшение процесса.
Такая последовательность подчеркивает, какие этапы надо
пройти при принятии решений с использованием СФК и уточняет их логическую непрерывную, циклическую связь. Матрицы,
составляемые в процессе СФК, позволяют постоянно контролировать, как запросы потребителя реализуются в продукции. При их
составлении командой происходит процесс обучения, понимания и
достижения консенсуса. Количество составляемых матриц зависит
от целей проекта, степени понимания запросов, потребных ресурсов и т. д. В простых проектах можно обойтись построением только
плановой матрицы, в сложных мегапроектах могут создаваться десятки матриц. Однако на практике обычно строят четыре матрицы
(см. табл. 4.2).
Построение матриц весьма эффективно и полезно, поскольку:
– концентрируется внимание команды на связях и зависимостях между параметрами отдельных этапов;
– выбираются приоритетные направления, основанные на установлении связей.
Рассмотрим более подробно смысловое содержание матриц, входящих в суперматрицу ПМ-ДК (см. рис. 4.2).
Запросы и пожелания потребителя или бизнеса –
матрица 1 ПМ
Эти запросы чаще всего представляются в виде обиходных слов
и выражений, далеких от технических терминов (за исключением
115
требований заказчика, который в большинстве случаев представляет проблематику и оперирует техническими требованиями).
Для трансляции этих запросов используется диаграмма сродства.
Информация ГП получается разными методами, в числе которых
могут быть упомянуты опросы покупателей, анализ технических
характеристик и объемов продаж продукции, выпускаемой конкурентами, оценка отказов собственной продукции, динамики и содержания рекламаций на поставленную продукцию, информация
по гарантийному ремонту, получаемая из сервисных организаций
и т. п. Естественно, что количество свойств на этом этапе зависит
от информации, поступающей непосредственно от покупателей,
маркетологов, дилеров, отдела сбыта, специального опроса покупателей и т. д. При этом учитывается мнение потребителя, а не
служб организации, желающих навязать свое решение покупателю, поэтому важность этого этапа неоспорима, и корректному формированию требований потребителя надо уделять максимальное
внимание Важным фактором на этом этапе является минимизация
допущенных при трансляции ошибок, так как неправильная трактовка командой запросов приводит к неудаче.
Предплановая матрица – матрица 2 ПМ
Предплановая матрица включает в себя столбцы:
– 2–1 – значимость для потребителя,
– 2–2– характеристики, удовлетворяющие потребителя,
– 2–3 –характеристики, противостоящие конкурентам,
– 2–4 – задачи,
– 2–5 – Yj – уровень улучшения,
– 2–6 – S – точки продажи,
– 2–7 – Z – вес строки,
– 2–8 – Z – нормализованный вес строки,
– 2–9 – XZ – накопленный вес строки.
Предплановая матрица, являясь наиболее сложной частью ДК,
позволяет перейти от качественных и неформальных заявлений ГП
к их количественным оценкам. Вопросы разделов этой матрицы относятся к числу трудно решаемых, поскольку многие организации
либо не знают ответов, либо не уверены в их достоверности. Информация, размещаемая в столбцах, полностью относится к сфере принятия решений, поэтому процесс СФК наиболее применим
в этом случае. С помощью предплановой матрицы можно отвечать
116
на следующие ключевые вопросы, относящиеся к каждому запросу
потребителя:
1. Насколько важен запрос потребителя?
2. Насколько хорошо можно его реализовать?
3. Насколько хорошо реализуют этот запрос конкуренты?
4. Что собирается сделать организация для удовлетворения запроса в разрабатываемых продукции или процессе?
5. Поможет ли организации при продаже то обстоятельство, что
запросы реализованы полностью?
Столбец 2–1. Значимость для потребителя. В нем может размещаться информация трех видов – абсолютная, относительная
или ранжированная значимости.
А б с о л ю т н а я значимость используется для формирования
шкал значимостей. Размах шкалы может быть от 3 до 10 баллов.
Рассмотрим для иллюстрации 5-балльную шкалу типа:
– 1 – не представляет значимости;
– 2 – малая значимость для потребителя;
– 3 – представляет определенный интерес;
– 4 – весьма значима;
– 5 – наивысшая значимость.
Баллы расставляются командой на основе данных интервью и
собственных представлений, полученных в ходе обсуждений. Если
предполагать, что информация получена на основе репрезентативной выборки и достоверна, все равно существует опасность того,
что потребитель считает все свои запросы одинаково значимыми.
Команда, в свою очередь, будет оценивать значимости запросов исходя из наличных ресурсов. Задача СФК – помочь разработчику
перевести запросы в технические решения. В случае малой разности баллов для разных запросов задача установления приоритетов
становится достаточно сложной.
О т н о с и т е л ь н а я значимость является более удачным методом
для определения значимости для потребителей. Она основывается
на шкале ценностей, равной 100 единицам. Потребитель в данном
случае не будет приписывать равные значения и чаще всего оценки
колеблются от 40 до 85. В табл. 4.4 приведены варианты оценки запросов к текстовому редактору, производимые разными методами.
Для определения относительной значимости существует множество методов. Одним из наиболее широко используемых является
метод попарного сравнения. Однако здесь надо избегать логических
ловушек типа: А > В, В > С, но С > А.
117
Таблица 4.4
Определение значимости запросов
№
п/п
1
2
3
4
5
6
Содержание запроса
Значимость
абсолют- относитель- ранжированная
ная
ная
Разные стили документа
Использование текста и графиков
Возможность управлять и создавать
структуру документа
Возможность изменения порядка
вызова документа
Защита от программных ошибок
Защита от ошибок пользователя
4
5
4
47
81
55
I
6
2
5
64
3
5
5
79
69
5
4
Рассмотрение различных методов можно было бы продолжить,
но и сказанного достаточно для понимания назначения относительных значимостей.
Р а н ж и р о в а н н а я значимость задает порядок предпочтений,
насколько сравниваемые запросы важнее. Этот метод только ранжирует запросы, не вводя количественных оценок.
Столбец 2–2. Исполнение, удовлетворяющее потребителя.
Этот раздел характеризует понимание того, насколько хорошо продукт удовлетворяет запросам потребителя. Под начальным продуктом понимается та продукция, которая уже производится, но не
вполне отвечает запросам на новом этапе. Обычным методом оценки этой величины является запрос потребителей, дающий оценку
в виде смысловых градаций или уровней. Число градаций (очень
плохо, плохо, нейтрально, хорошо, очень хорошо, не используется)
колеблется от 4 до (в крайних случаях) 10 градаций, затем переводимых в числа, когда наилучшему исполнению присваивается
наибольшее число. При этом в столбце составляется перечень запросов, а в верхней строке – шкала градаций. По каждому запросу
вводится одна оценка.
Затем вычисляются средневзвешенные значения по каждому
запросу с помощью выражения:
x = å i nj ´ I / N, (4.1)
где x – средневзвешенное значение; п – число ответивших запросу
j; I – оценка свойства i; N – общее число опрошенных.
118
Столбец 2–3. Исполнение, противостоящее конкурентам. Для
победы на рынке надо хорошо знать своего конкурента. Как ни банальна эта рекомендация, многие команды разработчиков не проводят тщательного изучения особенностей продукции конкурента.
Изучение коммерческих журналов мало помогает решению этой
задачи, так как сравнение надо осуществлять с позиций запросов
как своей части потребительского рынка, так и с позиций технических откликов со стороны производителя.
При проведении опросов потребителей необходимо узнавать их
мнение о продукции конкурента: где позиции конкурента достаточно сильны, а где он уступает продукции организации. Сравнение столбцов 2–1, 2–2, 2–3 может привести к появлению ряда альтернатив, выбор лучшей из которых приведет к улучшению характеристик конечного продукта.
Иногда не хватает информации о продукции конкурента по ряду
запросов, что значительно осложняет выбор стратегии и заставляет
проводить либо дополнительные исследования, либо прогнозировать поведение конкурента, основываясь на собственном опыте.
Столбцы 2–4, 2–5. Задачи и уровень улучшения. Рассмотрев
предыдущую информацию, команда принимает решение о том, каким должен быть конечный продукт, чтобы удовлетворять запросы
потребителя, т. е. формулирует задачи.
Дальнейшая работа полностью зависит от профессионализма
команды и наличных ресурсов, так как естественно возникает желание сделать каждую характеристику конечного продукта наилучшей. Последнее желание никогда не достижимо, поэтому принимать решение следует при условии ограниченности ресурсов и
наличия в организации ряда параллельно идущих проектов.
На практике пользуются эмпирическим коэффициентом степени сложности следующего вида:
– 1 – нет изменений;
– 2 – улучшение возможно;
– 3 – улучшение затруднено.
Многие команды СФК используют данные только как справочные, а порой вообще исключают эти столбцы.
Столбец 2–6. Точка продаж. В этом столбце содержится информация, характеризующая возможность продажи продукции при
условии выполнения всех запросов потребителя.
Обычно точке продаж Si приписывается одно из значений:
– S = 1 – продаж нет;
119
– S = 1,2 – частичные продажи;
– S = 1,5 – наибольшие продажи.
Этому столбцу придается не такой большой вес, как 2–1, 2–2 или
2–5. Это связано с тем, что идея СФК пришла из Японии, где способность продать продукцию считается менее важной, чем способность удовлетворить запросы потребителя. Очевидно, что хорошее
удовлетворение запросов почти автоматически приведет к увеличению уровня продаж. СФК не принадлежит к числу точных наук,
так как полученные числовые значения позволяют команде оценить уровни приоритетов и ориентироваться лишь в общем плане.
Поэтому увеличение объемов продаж может быть вызвано только обоснованными утверждениями, что конкретный запрос выполнен лучше, чем у конкурента.
Насколько сильно влияют эти характеристики на выбор в пользу продукции организации по сравнению с продукцией конкурента, обычно выясняется после выхода продукции на рынок. Даже в
случае заполнения этого рынка команда может не понимать до конца, как удовлетворить запросы.
Одним из способов повысить мощность СФК является постановка перспективных целей, которые ведут к повышению конкурентоспособности и являются основанием для повышения продаж.
Столбец 2–7. Вес строки. Столбец содержит вычисленное значение, основанное на информации и принятых решениях в предыдущих столбцах предплановой матрицы. Это значение представляет собой обобщение весовой характеристики для каждого запроса Z
и определяется:
Zi = Ii × Yi × Si,
4.2),
где Zi – вес строки – общая весовая характеристика; I – значимость
для потребителя; Y – уровень улучшения (устанавливается командой); S – точка продаж (определяется командой). Подставляя вместо Y eгo значение из (4.1), получим:
Zi = (Ii × Сi × Si)/Bi.
(4.3)
Наибольшее значение Z представляет основной интерес для команды как лучшее удовлетворение запросов потребителя. Многие
команды видят в получении интегральной характеристики Z хороший механизм для принятия решений организацией в целом.
Приведем фрагмент оценок Z для различных вариантов значений (табл. 4.5).
120
Таблица 4.5
Задание Z в предплановой матрице
Значение
Раздел
Iа – значимость для потребителя (абсолютная)
минимальное
1
максимальное
5
Iо – значимость для потребителя (относительная) 1
100
Использование, удовлетворяющее потребителя
1
5
Исполнение, противостоящее конкуренту
1
5
С – цель
1
5
Y – уровень улучшений
0,2
5
Точка продаж
1
1,5
Zа – вес строки для Iа
0,2
37,5
Zо – вес строки для Iо
0,2
750
Столбец 2–8. Нормализованный вес строки. Это значение Z выражается в процентах от суммы весов всех строк или, иногда, в диапазоне от 1 до 10: Z = ∑Zi.
Нормализованное значение Z определяется как
Z = Zi / å Zi ´
100. (4.4)
Выражение (4.4) используется для получения значений чаще
в процентах, чем в частях от 1 до 10.
Очевидно, что Z и Z несут одинаковую информацию и, если запрос А имеет вдвое больший вес для Zi, то соответственно процентное отношение будет также вдвое больше. Перевод Zi в Z удобен
для дальнейших вычислений; например, для определения зависимостей (четвертая матрица) или в технической шестой матрице использование Z приводит к обозримым цифрам, которые удобны для
анализа и принятия решений.
Столбец 2–9. Накопленный нормализованный вес строки. Эта
характеристика Z∑ не обязательна для применения. В тех же случаях, когда она используется, она располагается в крайнем правом
разделе. Обычно, получив значение Z i , команда перестраивает
список запросов в порядке убывания. Z показывает, насколько
суммарный вес строки улучшает удовлетворенность потребителя
после выполнения первого запроса, затем второго и т. д. Z представляет собой результат последовательного суммирования Zi, что
121
позволяет видеть, какой процент еще остался не использованным
для удовлетворения потребителя.
На этом этапе оценивают возможности перехода от начального
продукта к окончательному продукту, удовлетворяющему запросы
заказчика или потребителя. В табл. 4.6 приведен пример заполнения второй матрицы.
Таблица 4.6
Пример заполнения предплановой матрицы
Характеристики запроса
Возможность сохранения
выбранного стиля
2–1 2–2 2–3 2–4 2–5 2–6 2–7 2–8, % 2–9, %
81 4,6 3,8 4,6 1,0 1,5 559
19
19
Простота получения необ- 80 4,7 4,6 4,7 1,0 1,2 451
ходимой информации
16
35
Управление нажатием
пальца
83 3,1 4,4 4,4 1,42 1,2 438
16
51
Интуитивное управление
84 2,9 2,8 3,3 1,14 1,5 416
14
65
Возможность быстрого
отыскания части документа
48 3,1 4,4 4,5 1,45 1,5 324
11
76
Наличие шрифтов разного 45 4,6 3,8 4,6 1,0 1,5 311
вида и размера
11
87
Возможность рассмотрения выбранного шрифта
42 4,7 4,6 4,7 1,0 1,2 237
8
95
Возможность регулировки 49 2,9 2,8 2,9 1,0 1,0 142
скорости перемещения
курсора
5
100
Суммарное значение
2878 100
Характеристики качества или технический отклик
на запросы – матрица 3 ПМ
Понятие характеристик качества. Характеристики качества,
или технические отклики, являются принятыми в организации
техническими терминами, описывающими продукцию или процесс, которые позволяют перевести неформализованную информацию ГП на привычный для разработчиков язык. Характеристики
качества в качественном описании помещаются в матрицу 3 и в количественном виде в матрицу 6 (столбцы 6–2, 6–4); они описывают
122
продукцию, определяя область применения и требования, включенные в ТЗ.
Содержание ХК может быть различным для разных организаций и даже проектов, ведущихся в одной организации, когда КАК?
предыдущего этапа переходит в ЧТО? последующего.
Меры и измерения. Наиболее часто встречающимся языком
описания ХК является язык измерений, причем вид измерений
диктуется непосредственно запросами потребителей. Известно,
что главным условием оценки любой характеристики является ее
измеримость. Для этого необходимо выбрать меру оцениваемой характеристики и метод измерения. Мера в случае СФК – это возможность для команды установить зависимость между измеряемой технической характеристикой и представлением заказчика. Для этого
команда структурирует каждый запрос потребителя в измеряемую
техническую характеристику.
Для процессов должно быть определено направление улучшения. Существует три возможных направления:
1. Чем больше, тем лучше. Достижимая цель в этом случае не
определена. К числу таких мер относится среднее время между отказами, количество километров на литр топлива, число потребителей, удовлетворенных продукцией и т. д.
2. Чем меньше, тем лучше. Желаемое значение в этом случае
равно нулю. Первым примером является интенсивность отказов,
так как мечтой любого заказчика является равенство ее нулю. Второй характерный пример – сокращение времени запуска продукции при использовании.
3. Лучшее значение – номинал. Наилучшим случаем является
отсутствие разброса относительно номинального значения. Примеры: пара «вал – отверстие», поддержание температуры в холодильнике, равной 10°С.
Измерение. Должен существовать документ, описывающий и
регламентирующий измерения, доступный всем членам команды
и приписывающий проведение одинаковости измерений однотипных величин на разных этапах разными исполнителями.
Уровни характеристик качества. Иногда вместо измеряемых
величин в секции ХК (см. рис. 4.2) помещают характеристики более высокого уровня.
Проектирование продукции. Во многих случаях команде удается соотнести информацию ГП сразу со структурой продукции. Это
происходит в тех случаях, когда структура более или менее понятна
123
изначально. Такая матрица позволяет команде определить, какие
компоненты оказывают наибольшее влияние на удовлетворенность
потребителя.
Этапы процесса. Чаще всего ХК являются либо измеряемые
величины, либо функции. Каждый процесс, как это установлено и
ISO 9000:2008, имеет один или несколько четко определенных входов и выходов. В зависимости от времени и стоимости проектирования команда определяет измеряемые величины этих процессов.
Все сказанное в равной мере относится и к этапам процесса обслуживания.
Преимущества и недостатки выбора ХК для продукции и процесса перечислены в табл. 4.7.
Таблица 4.7
Сравнение измеримых характеристик и этапов процесса
Наименование
Достоинства
Недостатки
Продукция (изме- 1. Обычно не зависят от
ряемые характе- решения, обеспечивая
ристики)
поддержку различных
решений
2. Измерения используются для управления
процессами
1. Трудны для понимания
и осуществления, когда измерения нестандартны
2. Дорогостоящее осуществление
Процессы (этапы) 1. Конкретность, обозримость
2. Могут быть использованы командой при
построении ДК
1. Неконкретное определение этапов может привести
к неудаче
2. Концентрация на отдельных этапах уменьшает вероятность новых решений
Чаще всего ХК представляют собой измеримые характеристики, реже функции, подсистемы или этапы.
Влияние, зависимости и приоритеты – матрица 4 ПМ
и столбец 5–3
После получения данных, описанных ранее, команда начинает
составлять матрицу зависимостей – матрицу 4 ПМ–ДК. В матрице указываются зависимости между запросами потребителя и ХК.
Каждая ячейка матрицы представляет собой суждение команды о
124
силе связи между одной из ХК и одним запросом потребителя. Величину этой связи назовем влиянием ХК на запрос. Таким образом,
матрица зависимостей содержит в своих ячейках влияние каждой
пары «ХК – запрос». Отметим четыре возможных варианта:
1. Удовлетворенность потребителя 2–2 по отношению к запросу
не связана с ХК, другими словами, изменение любого вида в значении ХК не отражается на 2–2.
2. Удовлетворенность потребителя по отношению к запросу имеет определенную связь с ХК, т. е. при больших изменениях ХК происходят некоторые изменения в 2–2.
3. Удовлетворенность потребителя по отношению к запросу имеет повышенную связь с ХК, т. е. при сравнительно больших изменениях ХК происходят заметные изменения в 2–2.
4. Удовлетворенность потребителя по отношению к запросу имеет сильную связь с ХК, т. е. при малых изменениях ХК происходят
значительные изменения в 2–2.
В большинстве случаев применения СФК величина связи остается положительной, правда при условии, что ХК улучшаются и
степень удовлетворенности потребителя возрастает.
Измеряемые характеристики являются идеальным вариантом
ХК для установления влияния, поскольку удовлетворенность потребителя Сi является переменной величиной, а измеряемая характеристика θmi также переменная величина, поэтому можно считать, что
Ci = f(θmi),
(4.5)
где i = 1,2, ...,N – запросы потребителя; j – 1,2, ..., М – измеряемые
характеристики.
Столбец 5–3. Приоритеты. Характеристики качества, помещаемые в матрице технических решений ДК, несут только качественную информацию; для того чтобы оценить количественные значения ХК, необходимо, используя данные этой матрицы,
просуммировать все значения по каждому столбцу матрицы зависимостей и получить суммарное значение, называемое приоритетом ХК и помещаемое в столбце 5–3 технической матрицы (см.
рис. 4.2).
Иногда случается, что ХК оказывают отрицательное влияние
на некоторые характеристики удовлетворенности потребителя. Такое может произойти, если ХК были выбраны с целью улучшения
некоторых параметров, но при этом не рассматривалась их отрица125
тельная корреляция с параметрами, выпавшими из рассмотрения,
например:
– быстродействие компьютера помогает пользователю осуществлять все операции быстрее, но при этом снижается надежность
процессора;
– увеличение толщины конструкций автомобиля повышает
безопасность в аварийной ситуации, но увеличивает расход топлива.
Эти отрицательные влияния затрудняют процесс вычислений и
требуют повышенного внимания команды при анализе.
Суммарное отображение зависимостей в матрице 4 может привести к значительным вычислительным трудностям, поэтому на
практике используется ПО, позволяющее автоматизировать эти
рутинные расчеты.
Техническая матрица – матрица 5 ПМ
Столбец 5–1. Количественные цели. Важным этапом подготовки к постановке цели является установление задачи в предплановой матрице (столбец 2–4 матрицы 2 ПМ). Для этого необходимо
определить значимость параметров потребителя для него самого,
текущее исполнение продукции (начальный продукт), степень
противостояния с конкурентом. Затем для установления цели ХК
необходимо определить Qmi, контрольные точки конкурента, собственные характеристики и только затем приступать к определению целей в технической матрице 5. Порядок установления целей
подобен тому, который был использован в предплановой матрице
2 ПМ. Назначение начинается с наибольшего θmi и определения соотношения разрабатываемой продукции с продукцией конкурента.
При этом команда решает делать лучше, чем конкурент, сравняться с характеристиками конкурента или оставить лидерство за ним.
Правилом является стремление к достижению характеристик мирового уровня.
При определении целей можно прибегать к методам аналитического или компьютерного моделирования.
В практике СФК используют следующие правила:
– проводят оценку каждого параметра, как если бы только эта
ХК обеспечивала удовлетворенность потребителя;
– применяют простые модели, представленные выше для оценки первого приближения в выборе цели;
126
– анализ повторяют для всех запросов потребителя, с которыми
связана эта ХК, что позволяет определить область возможных решений;
– выбирают наиболее перспективную цель.
Столбцы 5–3, 5–4. Сравнение с продукцией конкурента (бенчмаркинг) и собственное исполнение. Столбец 5–3 – приоритеты
– был рассмотрен совместно с матрицей 4 ПМ. Поэтому перейдем
к продукции конкурента и продукции, разрабатываемой организацией. При анализе ХК были установлены приоритеты, позволяющие сократить число ХК. Главные ХК становятся контрольными
при рассмотрении продукции конкурента. Возможны два вида
представления ХК:
1. Если ХК определены как измеряемые характеристики, процесс сравнения с конкурентом в контрольных точках сводится к
измерению характеристик собственной продукции. Последовательное сравнение характеристик контрольных точек показывает
превосходство или недоработки собственной продукции. Результаты сравнения сводятся в столбцы 5–2 и 5–4. Иногда представляется графическое представление для разных конкурентов, но выше
было показано, что оно не будет рассматриваться в связи с малой
наглядностью.
2. Если ХК определены в виде функций продукции или сервиса,
сравнение становится более затрудненным, так как конструкторское воплощение ХК у конкурента может быть различным. Одним
из способов оценить разницу является разбиение на подфункции и
последующее проведение сравнений. Это разбиение производится с
помощью диаграмм сходства или деревьев свойств, как было описано выше. Но и в этом случае некоторые подфункции конкурента
сравнимы, а некоторые – нет.
После того как определены основные ХК и точки контроля конкурентов, устанавливаются цели в виде измеряемых характеристик или желаемых функций конечного продукта. В случае целей,
определяемых количественно, можно использовать алгебраические
методы. Постановка целей, не противоречащих ТЗ и образу конечного продукта, представляет большой интерес для разработчиков
при планировании этапов проекта. Применение методов СФК оказывает неоценимую помощь в определении приоритетов, установлении ответственности и связей между разработчиками. Сам по
себе СФК не дает правил выбора и постановки целей, но снабжает
стратегической информацией в компактной и понятной форме, что
127
позволяет команде принимать решения, направленные на удовлетворение заказчика.
Технические корреляции – матрица 6 ПМ
При проведении проекта приходится сталкиваться с большим
числом контактов членов команды с группами разработчиков конкретных компонентов. Секция 6 ДК определяет такую возможность, показывая, какие направления проектов тесно связаны и
важны для развития. Поэтому ее часто называют секцией технических корреляций, она является наименее разработанной частью ДК
и, хотя выгода ее использования велика, лишь немногие используют ее на практике. «Крыша» ДК содержит взаимосвязи и взаимозависимости между ХК.
Секция представляет собой половину квадратной матрицы, повернутой на 45° и лежащей диагональю на секции 3 ПМ ХК, строки
и столбцы имеют одинаковые наименования, используемые ХК, и
поэтому не обозначаются.
Довольно часто, после того как определена техническая концепция, разработчики могут определить, что если θmi улучшается, θmj будет меняться либо в том же, либо в противоположном
направлении. Степень и направление изменений могут оказывать
серьезное влияние на процесс проектирования. Определение отрицательного влияния θmi на θmj может стать «узким» местом
проектирования и потребовать специальных мер для устранения
такой связи.
4.3. Планирование СФК
После составления плановых матриц, определения и установления приоритетов параметров, контролируемых командой, команда
должна начинать сложную работу по разработке альтернативных
вариантов продукции и выбора среди них лучшего.
Специалисты по СФК вносят полученную информацию в матрицу выбора концепций или альтернатив. Информация плановых
матриц служит основой для выработки критериев принятия решения. Такая матрица должна служить путеводителем для команды в
процессе ее деятельности и катализатором обсуждений на совещаниях команды.
128
Порядок выбора альтернатив сводится к следующему:
– характеристики и функции из плановой матрицы располагаются слева;
– методом мозгового штурма определяются возможные альтернативы;
– определяется базовая альтернатива, разрабатываемая командой;
– для каждой характеристики и функции решается задача выбора: лучше, одинакова или хуже сравниваемая величина;
– определяется сумма плюсов и из нее вычитается сумма минусов, одинаковые характеристики не принимаются к рассмотрению;
– решение принимается в зависимости от полученного результата;
– результат помещается на стенд и включается в отчет.
После того как выбран основной вариант и определен приоритет
измерений, команда должна произвести структурирование характеристик по уровням контроля качества. Все разработчики должны ясно представлять, как удовлетворить запросы потребителя и
обеспечить функциональное качество. На этой фазе СФК сосредоточивается на этапе проектирования. Команда ориентируется на
пункты ТЗ и продолжает использовать метод построения матриц
для ответа на ключевые вопросы этого этапа:
1. Какие проблемы не нашли еще решения?
2. Какие организационные мероприятия не проведены?
3. Как реализовать принятые решения?
Эти задачи решает проектная матрица, структурирующая характеристики продукции (подсистем, узлов, компонентов).
После составления проектной матрицы наступает очередь составления процессной матрицы. Получение такой матрицы весьма
важно в процессе СФК, так как позволяет оценить отдельные особенности процессов, пока идет процесс проектирования. Основные
этапы построения процессной матрицы таковы:
– выбираются факторы проектирования из предыдущих матриц;
– определяются этапы процесса и комплекс необходимых измерений;
– разрабатываются методы контроля;
– проводятся вычисления и определяются приоритеты;
– анализируются результаты;
129
– проводится обсуждение на совещании и выпускается отчет.
Заключительным этапом является составление производственной матрицы (см. рис. 4.2), включающей в себя все процессы и
процедуры производства, вплоть до рабочих инструкций исполнителей.
Структурирование функций качества позволяет проводить постоянное совершенствование циклов проектирования и производства,
оно является на сегодняшний день наиболее совершенным инструментом улучшения качества услуг и продукции. Интегральный процесс СФК позволяет принимать решения, наилучшим образом отвечающие запросам потребителя. Естественно, метод СФК не является
панацеей для решения всех вопросов, возникающих на различных
этапах ЖЦ, он создает обстановку для текущего обучения коллектива, ясного понимания общих целей, оценки вклада каждого и способствует повышению качества принимаемых решений.
Процесс проектирования с наименьшими ошибками и изменениями начинается, когда матрицы построены и обсуждены.
Критические процессы планирования деятельности по СФК
можно разделить на несколько ключевых разделов, рассматриваемых далее более подробно:
– достижение организационной поддержки;
– определение задач;
– выбор потребителя;
– выбор длительности разработки;
– выбор концепции продукция/сервис;
– выбор команды;
– составление перечня работ по СФК;
– приобретение приборов и материалов.
Достижение организационной поддержки. Поддержка СФК может быть: управленческой; функциональной; технической.
У п р а в л е н ч е с к а я поддержка относится к компетенции высших менеджеров и заключается в обеспечении и распределении ресурсов для СФК. Ресурсы нужны на всех фазах, начиная от информации по ГП/ГБ и заканчивая достижением результатов проекта.
Ф у н к ц и о н а л ь н а я поддержка относится к компетенции
групп разработчиков, участвующих в проекте и ко всем решениям
команды, а также по всем службам организации.
Т е х н и ч е с к а я поддержка СФК заключается в приобретении
знаний и мастерства, необходимых при СФК. Каждый участник
команды вправе потребовать ознакомления с принципами СФК.
130
Сами специалисты по СФК должны хорошо знать все аспекты для
обучения членов команды.
Определение задач. СФК обеспечивает ряд преимуществ, которыми пользуется команда. Ошибочно мнение, что многие преимущества очевидны и не нуждаются в специальном выделении. Специалисты по СФК должны представить руководителю проекта возможность выбора из ряда преимуществ, тех из них, которые будут
использованы в проекте.
Выбор потребителя. В процессе СФК команда совершает множество действий, например оценивает зависимости между ГП и характеристиками. Для того чтобы эти действия были понятны всем,
необходимо давать ясные и содержательные определения, которые
бы не менялись в процессе работы.
Для команды весьма важно знать, что представляет собой потребитель, особенно это важно при работе с потребителями разного типа. В этом случае смысл определений также имеет значение:
так, покупателем игрушки являются родители, а пользуется ею ребенок; грузовики для компании закупает менеджер, а пользуются
ими водители и т. д.
Первоначально необходимо составить список всех возможных
кандидатов. Обычно это делается специалистами по маркетингу.
После того как определены несколько групп потребителей, необходимо выделить главную группу, чтобы все решения были направлены именно на эту группу. Затем необходимо понять, что нужно
сделать, чтобы дополнительно привлечь к этой группе как можно
больше потребителей.
Выбор длительности разработки. Без временных ограничений
команда может отвлекаться на ненужные улучшения, требующие
значительного времени. За это время конкуренты могут занять все
секторы рынка. Поэтому назначение достаточно жестких сроков
делает процесс СФК реалистичным и сосредоточенным на реальных задачах.
Вместе с тем жесткие временные рамки могут привести к невозможности качественной проработки вопросов, требующих большего времени, чем было установлено. В этом случае необходимо прибегать к выбору концепций, как это описано выше.
Существует хорошее правило для решения о включении задачи
в процесс СФК: «Если одна из возможных задач может быть решена командой в рамках имеющихся ресурсов и в заданные сроки, то
ее надо включать в проект».
131
Выбор концепции продукции. Важным принципом разработки, а следовательно, и СФК является желание, как можно дольше не детализировать конструкцию продукции. Это необходимо
для того, чтобы иметь возможность отследить дополнительные
пожелания потребителя. При этом создается образ продукции,
в который что-то можно внести в процессе проектирования, а чтото – категорически нельзя делать. Этот переход от начального
продукта к конечному дает определенную свободу для творчества
команды.
Выбор команды. Выбор команды зависит от решаемых задач.
В большинстве случаев СФК внедряется в большой организации,
когда работа над составлением ДК проводится сравнительно малой
группой. Эта группа и является командой – хорошо информированной, достаточно мотивированной и способной принимать и реализовывать решения. В зависимости от этапа ЖЦ продукции состав
специалистов будет разным.
Составление перечня работ по СФК. Практика многих применений СФК показывает, что в этом разделе СФК следует придерживаться следующих условий:
– соблюдение времени СФК;
– сокращение процесса СФК;
– проявление активности специалистов по СФК.
Ввиду важности этого раздела деятельности по СФК рассмотрим
их подробнее.
Необходимое время для СФК
Каждый из описанных ниже этапов является частью процесса
СФК, каждый из них требует для выполнения какого-то времени.
Для примера приведем диаграмму оценки времени (табл. 4.8), в которой представлены наиболее общие этапы, и несколько правил задания нормы:
– для выбранного сегмента рынка третичные запросы потребителя обычно лежат в пределах от 75 до 150;
– вторичные запросы – от 20 до 30.
– в большинстве случаев команда переводит каждый запрос
в 1–3 ХК;
– небольшая команда обрабатывает данные быстрее, чем большая. Однако большая команда предпочтительнее, так как обсуждаются разные точки зрения и повышается достоверность результа132
тов обсуждения, причем команде приходится балансировать между
пользой от обсуждения и временем, потраченным на него;
– в начале процесса СФК команда всегда работает медленно, так
как члены команды еще не научились работать вместе. Временные
оценки могут варьироваться от часов для принятия простого решения в начале работы до нескольких минут по получении опыта; команда работает намного быстрее в конце процесса СФК благодаря
приобретению навыков и доверия к членам команды.
Таблица 4.8
Диаграмма оценки времени
Действие
Примерная норма
Типовой размер Примерное время
Определение потребителя
Дискуссия – 4 часа Определено 15 4 часа
категорий, из
них 3 главных
Получение информа- Интервью – 1 час 20–30 интер15 дней
ции ГП
Анализ – 3 часа
вью
Структурирование
От 4 часов до 3 не- 150 запросов
0,5–20 дней
запросов
дель
нижнего уровня, 25 – второго
Количественная
От 4 часов на один 25 запросов
0,5–30 дней
оценка запросов
запрос
второго уровня
Постановка задачи 4 часа
25 запросов
4 часа
Формулировка ГП
Три ХК на каждый 25 запросов на 2 дня
запрос
75 ХК
Два дня на 25 запросов
Определение влия- 1 минута на ХК
25 запросов ×
Все ячейки –
ния ГП – ХК
75ХК = 1875
3,9 дня
сравнений
Сокращение –
2 дня
Определение техни- 1 минута на две ХК (75ХК × 74)/2 = Все ячейки –
ческих корреляций
2775 сравнений 5,8 дня
Сокращение –
3 дня
Контрольные точки Меняются широко
–
–
в зависимости от
вида продукции
Постановка цели
Меняется широко
–
–
в зависимости от
вида продукции
133
Приведенный пример является лишь иллюстрацией. Методы,
применяемые при составлении таблицы разнообразны и включают инструменты из набора новых инструментов (см. рис. 2.1 и
табл. 2.1).
Сокращение процесса СФК
При осуществлении процесса СФК возникает естественное желание сократить отдельные процедуры без ущерба для качества
разработки.
Для того чтобы сделать ДК меньшего размера, можно ограничить
информацию ГП. Оперируя с меньшим числом ЧТО?, команда соответственно получает меньшее число КАК?, что ведет к редуцированию матрицы. Существует два способа сокращения информации ГП:
1. Использование суждений команды. Когда команда фокусирует свое внимание на основных задачах, она может решать, какие
из запросов оказывают наибольшее влияние на эти задачи. Использование матрицы приоритетов в этом случае ведется для ранжирования ряда запросов. Существует один из наиболее применимых
методов – «методика группового назначения» (nominative group
technique) – когда каждый член команды получает ограниченное
число голосов (до пяти), которые он может отдать для выбранных
запросов, вплоть до всех, одному из запросов. Запросы, набравшие
большее число голосов, считаются наиболее приоритетными. Запросы, не получившие голосов, исключаются.
2. Использование относительных весов строк. В любой матрице приоритетов ЧТО?, имеющие наибольшие веса, оказывают большее значение на назначение веса КАК?, чем ЧТО? с меньшими весами. Существует правило, что запросы потребителя, имеющие вес
более 50 %, не должны исключаться из рассмотрения. Чем больше
ЧТО? будет рассмотрено после них, тем лучше. Обычно, чтобы запросы с наибольшими весами не были исключены, им приписывают
предельные значения, например 9. Обычно в ДК включается до 25
ЧТО? и верхняя треть превышает 50 %. Поэтому для сокращения
времени можно исключать последние в порядке следования ЧТО?
Экономия при этом будет равна произведению числа отброшенных
строк на число исследуемых столбцов КАК?
Как уже неоднократно указывалось, нельзя дать строгих рекомендаций на все случаи жизни и процесс редуцирования зависит от
конкретных применений.
134
›É¾ÅØÐ
´
´
´
M
Рис. 4.3. Зависимость времени от числа подкоманд
при команде 12 человек
При команде в 12 человек число бесед каждого с каждым равняется 12 = 144, соответственно достижение консенсуса затягивается. В гипотетическом случае, когда команда состоит из 1 человека, решение достигается сразу, но уже при двух членах возникает
необходимость обсуждения. Рассмотрим достаточно характерный
для практики пример, когда существует 110 запросов и 155 ХК,
число ячеек в этом случае равно 17 050. Даже тратя по 3 минуты на
обсуждение, процедура займет более 100 рабочих дней. На рис. 4.3
приведено изменение времени на составление матрицы зависимостей при разном числе подкоманд.
Количество ячеек, равное 17 050, является предельным, но, тем
не менее, очевидна нелинейность зависимости от числа подкоманд.
Если 12 человек работают параллельно, то эта работа займет несколько дней, при 6 подкомандах – несколько недель и т. д.
Очевидно, что прямое решение разделить команду также не может быть применимо везде и всегда и принятие такого решения будет зависеть от искусства менеджера и сложившейся обстановки.
Значительным подспорьем является использование различных
вариантов ПО.
Требование активности специалистов по СФК
Специалист по СФК должен, не подменяя лидера команды, способствовать составлению подробного перечня работ и максимально
помогать членам команды в определении сроков и их продолжительности. На менеджере СФК также лежат обязанности организации совещаний и составления документов этих совещаний.
135
Приобретение приборов и материалов
Размещение. Процесс СФК может быть достаточно длительным
(до нескольких недель), а может заканчиваться быстро, однако в
любом случае команда должна относиться к нему с пониманием и
уважением. Расположение СФК вне рабочей зоны команды затрудняет процесс не только коллективного общения, но и использования материалов СФК.
Помещение. Оно должно быть отдельным, со свободными стенами для размещения матриц, иметь соответствующее оборудование,
обладать хорошей акустикой, вентиляцией, обеспечивать необходимый комфорт работникам.
Компьютерная поддержка. Следует предусмотреть современную ПЭВМ и необходимое программное обеспечение, поскольку
целесообразна автоматизация вычислений в связи с большим объемом исходных данных.
Материалы. Они должны быть доступны для всех членов команды; кроме того, помещение СФК должно иметь проекторы,
удобные стенды, стол для составления диаграмм сходства, маркеры различных цветов и т. д.
Таким образом:
1. Процесс СФК является одним из самых мощных инструментов МК и широко применяется во всем мире для структурирования
продукции и услуг.
2. Необходимо понимать, что процесс СФК не является строгим
аналитическим процессом и во многом зависит от профессионализма членов команды и опыта применения методов СФК на разных
этапах ЖЦ продукции/услуги.
3. Основой эффективного использования СФК является получение достоверной и своевременной информации об ожиданиях
потребителя и/или бизнеса, так называемого голоса потребителя/
бизнеса – ГП/ГБ.
4. В основе получения данных СФК лежат известные инструменты менеджмента качества (диаграмма сродства, матрица корреляций и т. п.), поэтому знание этих методов необходимо при применении СФК.
5. В зависимости от сложности процесса создания продукции
набор матриц СФК может меняться от построения лишь «дома качества» – одной плановой матрицы или, в большинстве случаев,
стандартного набора матриц, состоящего из четырех матриц: пла136
новой, проектной, процессной и производственной. И, наконец,
при создании сложных систем из набора матриц, могущих достигать нескольких десятков.
6. Для упрощения расчетов необходимо использовать один из
многочисленных пакетов ПО.
Контрольные вопросы
1. Развитием какого известного вам инструмента МК является СФК?
2. Что является основой для построения ДК?
3. Объясните логику трансформации вопросов ЧТО? и КАК? при построении разных матриц.
4. Расскажите о структуре ДК.
5. Назовите основные особенности процесса СФК.
6. Какие известные вам инструменты МК используются в процессе
СФК?
7. Назовите основные подсекции предплановой матрицы.
8. На какой вопрос отвечает секция технических решений?
9. В чем заключается смысл построения технической матрицы?
10. Расскажите о последовательности построения ДК.
11.Объясните разницу между абсолютной и относительной значимостями.
12. Перечислите виды функций качества.
13. Как учитывается отрицательная корреляция?
14. Какие процессы входят в планирование СФК?
15.Как редуцировать матрицу СФК?
16. От чего зависит длительность процесса СФК?
137
ГЛАВА 5
Анализ видов и последствий отказов
5.1. Общая идеология FMEA-анализа
Анализ видов и последствий отказов (FMEA) как метод появился в США в середине 60-х годов и был использован впервые
при разработке проекта космического корабля «Аполлон», а затем
в медицине и ядерной технике. В 80-е годы метод получил дальнейшее развитие и нашел применение также в автомобильной и других
отраслях промышленного производства США, а затем в Европе и
Японии. В некоторых областях промышленного производства метод стал основой обеспечения качества.
Метод FMEA – это систематизированная совокупность мероприятий, целью которых является обнаружение места возможного нахождения потенциальных отказов продукции и процесса,
определение действий, которые могут устранить или уменьшить
вероятность их возникновения, и документирование всех этих
мероприятий.
Метод FMEA помогает производителям предотвратить появление дефектов, повысить безопасность продукции и удовлетворенность потребителей. Этот метод нацелен на «внедрение» качества
в продукцию, поэтому он должен применяться как можно раньше,
по крайней мере, до начала производства. Вместе с тем его применение может оказаться полезным и для изготовленной продукции
и функционирующего процесса.
Аналогичная методология FMEA изложена в стандартах ГОСТ Р
51814.2 – 2001 «Метод анализа видов и последствий потенциальных дефектов», а также в ГОСТ Р 51901.12 – 2007. Менеджмент риска. Метод анализа видов и последствий отказов [33, 34], которые
ориентированы прежде всего на автомобильную промышленность.
Суть этой методологии держится на «трёх китах».
1. Первый «кит» может «плавать самостоятельно» в океане качества. Любой дефект (отказ) рассматриваемого изделия (или узла)
может быть достаточно полно охарактеризован всего тремя критериями:
138
– значимостью, измеряемой с точки зрения тяжести последствий данного отказа;
– относительной частотой (вероятностью) появления;
– относительной частотой (вероятностью) обнаружения данного дефекта (отказа) или его причины ещё на предприятииизготовителе.
Для каждого из этих критериев имеется своя шкала экспертных
оценок в диапазоне от 1 до 10. Причем эта шкала возрастающая,
т. е. чем больше значимость или частота появления отказа, тем
выше соответствующие оценки.
Интегральная (обобщенная) оценка критичности данного отказа вычисляется как произведение трёх оценок по трём указанным критериям и представляет собой приоритетный коэффициент
риска. Эта обобщённая оценка может принимать значения от 1 до
1000, причём чем она выше, тем больше вреда может принести данный дефект (отказ). Полученная оценка сравнивается с принятым
на предприятии предельным значением приоритетного коэффициента риска. Если она больше него, то это означает, что данная конструкция и/или технология должны быть доработаны.
Второй «кит» представляет собой особую структуру работы
над проектом, которая ведётся «перекрёстно-функциональной»
командой. Данная команда должна состоять из разнородных специалистов. На рис. 5.1 приведён пример состава такой команды.
Работают подобные команды методом «мозгового штурма» по 3–6
часов в день в помещениях и условиях, максимально благоприятных для творческой деятельности. В случаях, когда конструкция
и технология неразрывны создаётся единая FMEA-команда, сразу
рассматривающая как конструкцию, так и процесс производства
изделия.
3. Третий «кит» – требование высокой профессиональной квалификации всех членов FMEA-команды, имеющих значительный
практический опыт работы с аналогичными изделиями и технологиями в прошлом.
По данным исследователей, около 80 % всех дефектов, которые
выявляются в процессе производства и использования изделий,
обусловлены недостаточным качеством процессов разработки концепции изделия, конструирования и подготовки его производства.
Около 60 % всех сбоев, которые возникают во время гарантийного
срока изделия, имеют свою причину в ошибочной, поспешной и несовершенной разработке.
139
'.&"ÃÇÆÊËÉÌÃÏÁÁ
›¾½ÌÒÁÂ
ÁÊÈÔ˹˾ÄÕ ÃÇÆÊËÉÌÃËÇÉ
ªºÇÉù
¥¹ÉþËÁƼ
ÈÇ»¾½¾ÆÁ¾Ì
ÈÇËɾºÁ˾ÄØ
'.&"˾ÎÆÇÄǼÁÁ
›¾½ÌÒÁÂ
ÃÇÆÊËÉÌÃËÇÉ
ª¾É»ÁÊ
˾ÎÆÇÄǼ
ª¾É»ÁÊ
ªÈ¾ÏÁ¹ÄÁÊË
£
˾ÎÆÇÄǼ
¨ÉÇÁÀ»Ç½ÊË»Ç
ªÈ¾ÏÁ¹ÄÁÊË
£
sÈÉÇ;ÊÊÁÇƹÄÕƹØÇË»¾ËÊË»¾ÆÆÇÊËÕ
sÈÇÊËÇØÆÆÔ¾ÐľÆÔ
sÖÈÁÀǽÁоÊÃÁÈÉÁ»Ä¾Ã¹¾ÅÔ¾ÐľÆÔ
Рис. 5.1. Рекомендуемый состав команды
для обработки конструкции и технологии изготовления изделия
По данным исследовательского отдела фирмы General Motors,
(США), при разработке и производстве изделия действует правило десятикратных затрат: если на одной из стадий круга качества
изделия допущена ошибка, которая выявлена на следующей стадии, то для ее исправления потребуется затратить в 10 раз больше
средств, чем если бы она была обнаружена вовремя. Если она была
обнаружена через одну стадию, то уже в 100 раз больше, через две
стадии – в 1000 раз и т. д.
Концепция всеобщего МК требует изменения подхода к разработке новой продукции, поскольку во главу угла ставится не просто
поддержание определенного, пусть и достаточно высокого, уровня
качества, а удовлетворенность потребителя.
Поэтому сегодня любое предприятие, заинтересованное в успехе
на рынке, задается вопросом, как организовать работы по проектированию, чтобы:
– изделия с самого начала выпуска получались удачными со
всех точек зрения (удобства пользования, обслуживания, безотказности, технологичности и т. д.);
– технология изготовления данной конструкции изделия или узла
также с самого начала была удачной (без сбоев и неприятных последствий для качества продукции и без потерь для предприятия).
140
5.2. FMEA-анализ комплексной системы процессов
и продукции
Метод FMEA первоначально применялся обычно только при
анализе конструкций или процессов (классические методы FMEAконструкции и FMEA-процесса). Сегодня речь идет уже о комплексном анализе системы. Теперь как продукция, так и относящийся
к ней производственный процесс, представляются системами, которые находятся во взаимосвязи. Одну часть называют FMEA системы конструкции, а другую – FMEA системы процесса (рис. 5.2).
Как правило, FMEA-анализ проводится не для существующей,
а для новой продукции или процесса. FMEA-анализ конструкции
рассматривает риски, которые возникают у внешнего потребителя, а FMEA-анализ процесса – у внутреннего потребителя. FMEAанализ процессов может проводиться для:
– процессов производства продукции;
– бизнес-процессов (документооборота, финансовых процессов и
т. д.);
– процесса эксплуатации изделия потребителем.
Последний вид анализа процесса удобно проводить на стадии
разработки концепции изделия перед проведением FMEA-анализа
конструкции.
£ÇÅÈľÃÊÆÔ¹ƹÄÁÀ
ÊÁÊ˾ÅÔ
'.&"
ÊÁÊ˾ÅÔÃÇÆÊËÉÌÃÏÁÁ
'.&"
ÃÇÆÊËÉÌÃ
ÏÁÁÂ
ÌÀ¾Ä½¾Ë¹ÄÕ
'.&"
ÃÇÆÊËÉÌÃ
ÏÁÁOÂ
ÌÀ¾Ä½¾Ë¹ÄÕ
'.&"
ÈÉÇϾÊʹ
'.&"
ÈÉÇϾÊʹO
'.&"
Êɾ½ÊË»
ÈÉÇÁÀ»Ç½
ÊË»¹
'.&"
ÈÉÇϾÊʹ
Ö˹È
'.&"
Êɾ½ÊË»
ÈÉÇÁÀ»Ç½
ÊË»¹
'.&"
ÊÁÊ˾ÅÔÈÉÇϾÊʹ
'.&"
Ê̺ÈÇÊ˹»ÇÃ
'.&"ÃÇÆÊËÉÌÃÏÁÁ
ÖľžÆ˹ÌÀĹ
Рис. 5.2. Взаимосвязь некоторых видов FMEA-анализа
141
FMEA-анализ процесса производства обычно производится у изготовителя ответственными службами планирования производства,
обеспечения качества или производства с участием соответствующих
специализированных отделов изготовителя и, при необходимости,
потребителя. Проведение FMEA-процесса производства начинается
на стадии технической подготовки производства и заканчивается
своевременно до монтажа производственного оборудования. Целью
FMEA-анализа процесса производства является обеспечение выполнения всех требований по качеству запланированного процесса производства и сборки путем внесения изменений в план процесса для
технологических действий с повышенным риском.
FMEA-анализ бизнес-процессов обычно производится в том подразделении, которое выполняет этот бизнес-процесс. В его проведении, кроме представителей этого подразделения, обычно принимают участие представители службы обеспечения качества, представители подразделений, являющихся внутренними потребителями
результатов бизнес-процесса и подразделений, участвующих в соответствии с матрицей ответственности в выполнении стадий этого
бизнес-процесса. Целью этого вида анализа является обеспечение
качества выполнения спланированного бизнес-процесса. Выявленные в ходе анализа потенциальные причины дефектов и несоответствий позволят хотя бы «начерно» определить, почему система неустойчива. Выработанные корректировочные мероприятия должны
обязательно предусматривать внедрение статистических методов
регулирования, в первую очередь на тех операциях, для которых
выявлен повышенный риск.
FMEA-анализ конструкции может проводиться как для разрабатываемой конструкции, так и для существующей. В рабочую группу
по проведению анализа обычно входят представители отделов разработки, планирования производства, сбыта, обеспечения качества,
представители опытного производства. Целью анализа является
выявление потенциальных дефектов изделия, вызывающих наибольший риск потребителя и внесение изменений в конструкцию
изделия, которые бы позволили снизить такой риск. FMEA-анализ
процесса эксплуатации обычно проводится в том же составе, как и
FMEA-анализ конструкции. Целью проведения такого анализа служит формирование требований к конструкции изделия, обеспечивающих безопасность и удовлетворенность потребителя, т. е. подготовка исходных данных как для процесса разработки конструкции, так
и для последующего FMEA-анализа конструкции.
142
FMEA-конструкции помогает процессу разработки, понижая
риск отказов за счет:
– помощи при объективной оценке требований и альтернатив
конструкции;
– помощи в начальной разработке требований для изготовления
и сборки;
– повышения вероятности того, что виды потенциальных отказов и их последствия для действия системы и транспортного средства будут рассмотрены в процессе конструирования/разработки;
– предоставления дополнительной информации в помощь при
планировании глубокого и эффективного испытания конструкции
и программ развития;
– разработки списка видов потенциальных отказов, ранжированных соответственно их влиянию на «потребителя» (чем устанавливается система приоритетов для улучшения конструкции и
программ испытаний);
– создания открытой формы для рекомендаций и прослеживания действий, снижающих риск;
– обеспечения рекомендаций для будущего, помогающих при
анализе совокупности требований, оценивании изменений конструкции и разработке перспективных конструкций.
В свете ответственности за качество продукции этот метод определяет технический уровень продукции с точки зрения предотвращения ошибок, т. е. выявления потенциальных ошибок и оценки
тяжести последствий для заказчика (внешней стороны), а также
устранение ошибок или уменьшение степени их влияния на качество (выводы для внутренней стороны).
Анализ конструкции основан на теоретических знаниях и информации о прошлом опыте. Анализ проходит параллельно самому
процессу разработки, придает ему документированную форму. Он
как бы обобщает все поиски и рассуждения в процессе разработки.
Снижение риска появления ошибок, которые вызывают неудовлетворенность потребителя и потерю у него интереса к продукции, является важнейшим элементом для сохранения конкурентоспособности.
На этапе создания процессов методом FMEA решаются следующие задачи:
– принятие решений о пригодности альтернативных процессов и
оборудования при предварительном планировании и определении
лучших из них;
143
– обнаружение «слабых» мест и принятие мер по их устранению
при планировании производства;
– подготовка серийного производства;
– исправление процессов серийного производства, которые оказываются нестабильными или неспособными.
Пример
При эксплуатации тостера могут возникнуть следующие проблемы:
– короткое замыкание в электрическом шнуре;
– подгорание хлеба вне зависимости от установленного на таймере времени;
– слишком резкое поднятие механизмом приготовленных тостов, приводящее к их выскакиванию и падению на стол.
Сбои в работе могут также происходить, когда пользователь совершает ошибочные действия, поэтому при применении метода
FMEA следует учитывать и эти виды отказов. Всё, что можно сделать для обеспечения правильного изготовления продукции, вне
зависимости от того, как с ней обращается потребитель, будет способствовать тому, что удовлетворённость потребителя продукцией
будет приближаться к 100 %.
Наиболее часто метод FMEA применяют при:
– разработке новых изделий;
– разработке новых материалов и методов;
– изменении продукции, процесса или операции;
– новых условиях применения существующей продукции;
– недостаточных возможностях технологического процесса;
– ограниченных возможностях контроля;
– использовании новых установок, машин или инструментов;
– высокой доле брака;
– возникновении риска загрязнения окружающей среды, безопасности;
– существенных изменениях организации работы.
В настоящее время метод FMEA применяется как в технических, так и других отраслях. При этом он может быть продуктивно использован при анализе закупок, организации работы, ПО и
в других случаях.
Метод FMEA – это эффективный инструмент повышения качества как для разработчиков и конструкторов, так и инженеров, связанных с организацией труда, процессами и производством. Он по144
зволяет идентифицировать недостатки способа и самой продукции
при новых разработках.
Метод FMEA – это общепринятый и самостоятельный инструмент, который подготавливает базу для дальнейшего применения
аналитических и статистических методов.
Структура FMEA содержит известные элементы методик структурирования, анализа и оценки вместе с перечнем мероприятий и
обязательными контрольными нормативами.
Метод FMEA требует от человека систематического документирования своих рассуждений и идей. Все это позволяет заранее оценить риск от появления несоответствий и снизить или вообще избежать затрат на устранение последствий отказов. Таким образом,
при последовательном применении метода FMEA можно с самого
начала выявить потенциальные несоответствия и избежать их появления в продукции.
Следует обратить внимание на необходимость внимательного
рассмотрения особенностей метода FMEA и целей его применения.
Этот метод, позволяющий исключить ошибки на ранней стадии
создания продукции и процессов, исходит прежде всего из их детализации и строгого учета всех исполняемых функций. Он обладает
значительной эффективностью при создании конкурентоспособной
продукции в короткие сроки и значительно экономит время и средства. Однако этот метод не является всеобъемлющим. Он, например, не обеспечивает анализа и обобщения пожеланий заказчиков
(покупателей). Какой объем багажного отделения должен быть
в новом легковом автомобиле – большой, средний или маленький?
То есть при формировании перечня показателей качества помог бы
метод СФК, осуществляющий связь между ожиданиями заказчика
и характеристиками продукции, компонентами комплексной продукции, процессами производства, а также отдельными технологиями для того, чтобы определить потребности в улучшении с учетом
выполнения ожиданий заказчика и возрастающей конкуренции.
При оценке надежности всей системы с учетом всевозможных отказов был бы целесообразен метод графов. На других этапах исследований бывает необходимо и полезно применение также статистического регулирования процессов, метода Тагути и др. Поэтому
для создания конкурентоспособной продукции в короткие сроки
предприятие само должно решить, какой набор методов анализа и
планирования, дополнительно к FMEA, целесообразно применить
для данной продукции и конкретных условий. Только при удачном
145
совокупном подборе таких методов система качества будет активно
функционировать и соответствовать требованиям международного
стандарта ИСО 9001 – 2008, а предприятие будет иметь стабильно
высокие прибыли. Лучшим показателем качества продукции и эффективной организации работы является удовлетворенный потребитель [37].
5.4. Технология проведения FMEA-анализа
FMEA-анализ включает два основных этапа:
1) построение компонентной, структурной, функциональной
и потоковой моделей объекта анализа; если FMEA-анализ проводится совместно с функционально-стоимостным (ФСА) или
функционально-физическим (ФФА) анализами (на практике обычно именно так и происходит), используются ранее построенные модели;
2) исследование моделей, при котором определяются:
– потенциальные дефекты для каждого из элементов компонентной модели объекта; такие дефекты обычно связаны или с отказом функционального элемента (его разрушением, поломкой и
т. д.) или с неправильным выполнением элементом его полезных
функций (отказом по точности, производительности и т. д.), или с
вредными функциями элемента; в качестве первого шага рекомендуется перепроверка предыдущего FMEA-анализа или анализ проблем, возникших за время гарантийного срока; необходимо также
рассматривать потенциальные дефекты, которые могут возникнуть
при транспортировке, хранении, а также при изменении внешних
условий (влажность, давление, температура);
– потенциальные причины дефектов – для их выявления могут
быть использованы диаграммы Исикавы, которые строятся для
каждой из функций объекта, связанных с появлением дефектов;
– потенциальные последствия дефектов для потребителя; поскольку каждый из рассматриваемых дефектов может вызвать цепочку отказов в объекте, при анализе последствий используются
структурная и потоковая модели объекта;
– возможности контроля появления дефектов – определяется,
может ли дефект быть выявленным до наступления последствий в
результате предусмотренных в объекте мер по контролю, диагностике, самодиагностике и др.;
146
– параметр тяжести последствий для потребителя В – экспертная оценка, проставляемая обычно по 10-балльной шкале; наивысший балл проставляется для случаев, когда последствия дефекта
влекут юридическую ответственность;
– параметр частоты возникновения дефекта А – экспертная
оценка, проставляемая по 10-балльной шкале; наивысший балл
проставляется, когда оценка частоты возникновения составляет
1/4 и выше;
– параметр вероятности необнаружения дефекта Е – как и
предыдущие параметры, он является 10-балльной экспертной
оценкой; наивысший балл проставляется для «скрытых» дефектов, которые не могут быть выявлены до наступления последствий;
– параметр риска потребителя – RPZ (определяется как произведение) В × А × Е; он показывает, в каких отношениях друг
к другу в настоящее время находятся причины возникновения дефектов; дефекты с наибольшим коэффициентом приоритета риска
(RPZ больше, либо равно 100...120) подлежат устранению в первую
очередь.
Результаты анализа заносятся в специальную таблицу (рис. 5.3).
Выявленные «узкие» места, – компоненты объекта, для которых
¥Ç½¾ÄÕ
Ź˾ÉÁ¹ÄÕÆÔÎ
ÈÇËÇÃÇ»
£ÇÅÈÇƾÆËƹØ
Åǽ¾ÄÕ
­ÌÆÃÏÁÇƹÄÕƹØ
Åǽ¾ÄÕ
ªËÉÌÃËÌÉƹØ
Åǽ¾ÄÕ
™Æ¹ÄÁÀÈÉÁÐÁÆ
ÈÇػľÆÁؽ¾Í¾ÃËÇ»
ÊÈÇÅÇÒÕ×½Á¹¼É¹ÅÅÔ
¡ÊÁù»Ô
«¹ºÄÁϹ'.&"¹Æ¹ÄÁÀ¹ÇºÓ¾Ã˹
£ÇÅÈÇ ¨Ç˾ÆÏÁ¹ÄÕ ¨Ç˾ÆÏÁ¹ÄÕ ¨Ç˾ÆÏÁ¹ÄÕ £ÇÆËÉÇÄÕ
ƾÆË ÆÔ½¾Í¾ÃË
ÆÔ¾
ÆÔ¾ÈÇÊľ½
ÈÉÁÐÁÆÔ
ÊË»ÁØ
›
™
ž
31;
Рис. 5.3. Схема исследования моделей посредством FMEA-анализа
147
RPZ будет больше 100–120, – подвергаются изменениям, т. е. разрабатываются корректировочные мероприятия, которые осуществляются в следующей последовательности:
1. Исключение причины возникновения дефекта. При помощи
изменения конструкции или процесса уменьшают возможность
возникновения дефекта (уменьшается параметр А).
2. Воспрепятствование возникновению дефекта при помощи
статистического регулирования (уменьшается параметр А).
3. Снижение влияния дефекта на принятие решения заказчиком или на последующий процесс с учетом изменения сроков и затрат (уменьшается параметр В).
4. Облегчение и повышение достоверности выявления дефекта и
последующего ремонта (уменьшается параметр Е).
По степени влияния на повышение качества процесса или изделия корректировочные мероприятия располагаются следующим
образом:
– изменение структуры объекта (конструкции, схемы и т. д.);
– изменение процесса функционирования объекта (последовательности операций и переходов, их содержания и др.);
– улучшение системы качества.
Как правило, разработанные мероприятия включают в последующую графу таблицы FMEA-анализа. После проведения корректировочных мероприятий пересчитывается потенциальный риск
RPZ. Если не удалось его снизить до приемлемых пределов: малого (RPZ < 40) или среднего (RPZ < 100) рисков, разрабатываются
дополнительные корректировочные мероприятия и повторяются
предыдущие шаги.
По результатам анализа для разработанных корректировочных
мероприятий составляется план их внедрения. Определяется:
– в какой временной последовательности следует внедрять эти
мероприятия и сколько времени проведение каждого мероприятия
потребует, через сколько времени после начала его проведения проявится запланированный эффект;
– кто будет отвечать за проведение каждого из этих мероприятий и кто будет конкретным его исполнителем;
– где (в каком структурном подразделении организации) они
должны быть проведены;
– из какого источника будет производиться финансирование
проведения мероприятия (статья бюджета предприятия, другие
источники).
148
В настоящее время FMEA-анализ очень широко применяется в
промышленности Японии, США, активно внедряется в странах ЕС.
Его использование позволяет резко сократить «детские болезни»
при внедрении разработок в производство.
В комплексном EMEA-анализе особое место занимает ФФА, целью которого является анализ физических принципов действия,
технических и физических противоречий в технических объектах
(ТО) для того, чтобы оценить качество принятых технических решений и предложить новые. При этом широко используются следующие методы:
– метод эвристических приемов, т. е. обобщенных правил изменения структуры и свойств ТО; в настоящее время созданы банки данных как по межотраслевым эвристическим приемам, так и
по частным, применяемым в отдельных отраслях; большой вклад
в решение этой проблемы внесен советской школой изобретательства Г. С. Альтшуллера;
– метод анализа следствий из общих законов и частных закономерностей развития ТО; эти законы применительно к различным
отраслям промышленности установлены работами школы А. И. Половинкина и др.;
– метод синтеза цепочек физических эффектов для получения
новых физических принципов действия ТО; в настоящее время
существуют программные продукты, разработанные российскими
исследователями, автоматизирующие этот процесс.
Обычно ФФА проводится в следующей последовательности:
– формулируется проблема; для ее формулировки могут быть
использованы результаты ФСА или FMEA-анализа; описание проблемы должно включать назначение ТО, условия его функционирования и технические требования к ТО; формулировка проблемы
должна способствовать раскрытию творческих возможностей и развитию фантазии для поиска возможных решений в широкой области, поэтому при описании проблемы необходимо избегать специальных терминов, раскрывающих физический принцип действия
и конструкторско-технологические решения, использованные
в прототипе;
– составляется описание функций назначения ТО; описание
базируется на анализе запросов потребителя и должно содержать
четкую и краткую характеристику ТО, с помощью которого можно
удовлетворить возникшую потребность; для понимания функций
назначения ТО необходимо дать краткое описание надсистемы, т. е.
149
системы, в которую входит проектируемый ТО; описание функций
ТО включает: действия, выполняемые ТО, объект, на который направлено действие, и условия работы ТО для всех стадий его ЖЦ;
– производится анализ надсистемы ТО; к надсистеме относится
и внешняя среда, в которой функционирует и с которой взаимодействует рассматриваемый ТО; анализ надсистемы производится
с помощью струкурной и потоковой моделей ТО; при этом целесообразно воспользоваться эвристическими приемами, например
рассмотреть, можно ли выполнить функцию рассматриваемого ТО
путем внесения изменений в смежные объекты надсистемы; нельзя
ли какому-либо смежному объекту надсистемы частично или полностью передать выполнение некоторых функций рассматриваемого ТО; что мешает внесению необходимых изменений и нельзя ли
устранить мешающие факторы;
– составляется список технических требований к ТО; этот список должен базироваться на анализе требований потребителей; на
этой стадии целесообразно использовать приемы описанной ниже
технологии развертывания функций качества;
– строится функциональная модель ТО обычно в виде функционально-логической схемы;
– анализируются физические принципы действия для функций
ТО;
– определяются технические и физические противоречия для
функций ТО, такие противоречия возникают между техническими параметрами ТО при попытке одновременно удовлетворить нескольким требованиям потребителя;
– определяются приемы разрешения противоречий и направления совершенствования ТО; для того чтобы реализовать совокупность потребительских свойств объекта, отраженных в его функциональной модели, с помощью минимального числа элементов,
модель преобразуется в функционально-идеальную; поиск вариантов технических решений часто производят с помощью морфологических таблиц.
В заключение рекомендуется строить графики, эквивалентные
схемы, математические модели ТО. Важно, чтобы модель была
продуктивной, т. е. позволяла найти новые возможные решения.
Приветствуется всякая инициатива и творчество. К формированию
морфологической таблицы целесообразно приступить тогда, когда
появится несколько предлагаемых решений для различных функциональных элементов ТО.
150
Применение ФФА позволяет повышать качество проектных решений, создавать в короткие сроки высокоэффективные образцы
техники и технологий и таким образом обеспечивать конкурентное
преимущество предприятия.
5.5. Практическое применение FMEA-анализа
Метод FMEA, хотя и формализован, но требует знаний, опыта и
творческого подхода.
Предприятия, берущие за основу деятельности современные методы обеспечения качества и конкурентоспособности, обычно имеют в службе управления качеством специально подготовленного
координатора, наделенного полномочиями по определению места и
©¬£§›§ª«›§¨©ž¨©¡¸«¡¸
©ÌÃǻǽÊË»Ç
ÈÇÌÈɹ»Ä¾ÆÁ×
ùоÊË»ÇÅ
ªÄÌ¿º¹
ÌÈɹ»Ä¾ÆÁØ
ùоÊË»ÇÅ
©ÌÃǻǽÊË»Ç
ɹÀɹºÇËùÅÁ
¨ÉǾÃËÆÇ
ÃÇÆÊËÉÌÃËÇÉÊÃÁ¾
Ç˽¾ÄÔ
©ÌÃǻǽÊË»Ç
ÈÉÇÁÀ»Ç½ÊË»ÇÅ
¨ÉÇÁÀ»Ç½ÊË»¾ÆÆÔ¾
Ç˽¾ÄÔ
¥Ç½¾É¹ËÇÉ
'.&"
¥Ç½¾É¹ËÇÉ
'.&"
©¹ºÇÐÁ¾
¼ÉÌÈÈÔ
©¹ºÇÐÁ¾
¼ÉÌÈÈÔ
£ÇÇɽÁƹËÇÉ
'.&"
Рис. 5.4. Иерархическая схема участников работ по организации
и проведению FMEA-анализа
151
задач проведения FMEA, планированию и координации проектов
FMEA, обеспечению методическими указаниями и решению вопросов проведения соответствующего обучения (рис. 5.4).
5.5.1. Подготовка и планирование FMEA-анализа
В практических условиях анализ по методу FMEA производится при групповой работе с участием сотрудников заинтересованных служб и отделов: планирования, проектного, конструкторскотехнологического, производственного, управления качеством,
экспериментального и др. Для эффективной работы число участников обычно не должно превышать 4–5 человек. Ответственность
проведения FMEA лежит на том отделе, который непосредственно
разрабатывает анализируемый объект; например, ответственность
за анализ системы лежит на проектном отделе, конструкции – на
представителе проектно-конструкторского отдела (разработчике
рассматриваемой конструкции), процесса – производственного или
технологического отделов. Желательно также приглашать представителей со стороны.
При анализе действующих производственных процессов бывает
также полезно объединение в группу участников, выполняющих
отдельные операции.
Рабочие группы могут в процессе работы расширяться для выполнения специальных задач.
Каждый из участников привносит в групповую работу свои профессиональные знания и опыт в той сфере, которую охватывает
служба, командировавшая его для участия в FMEA. Но для успешной работы группы необходим специалист, который может иметь
менее глубокие знания по отдельным инженерным направлениям,
по сравнению со специалистами соответствующих служб, но обладать опытом и знаниями в организации проведения самого анализа.
Такого специалиста называют модератором. Модератор участвует
в планировании проектов FMEA, подготавливает, организует, целенаправленно координирует и активизирует работу группы; оценивает и представляет результаты работы группы; информирует
участников по запланированным и уже проведенным FMEA; берет на себя программное и компьютерное обеспечение. Модератор
может участвовать в работе нескольких групп. Модератор обычно
подчинен отделу-разработчику исследуемого объекта (см. рис. 5.4).
Как уже упоминалось ранее, ответственным исполнителем проекта
152
FMEA является тот отдел (специалист, представляющий его), который разрабатывает исследуемый объект. На рис. 5.5 приведен примерный состав групп в зависимости от вида FMEA-анализа.
При формировании групп разных видов и ступеней анализа соблюдается определенная преемственность участия специалистов,
например при анализе конструкций и процесса привлекается разработчик продукции – конструктор.
Обучение участников группы методике проведения FMEA желательно начинать с информационного семинара для руководства. Отдельные семинары организуются для модераторов и координаторов, а затем уже проводят семинар для участников рабочей
группы.
'.&"
ÊÁÊ˾ÅÔ
'.&"
ÃÇÆÊËÉÌÃÏÁÁ
'.&"
ÈÉÇϾÊʹ
¥Ç½¾É¹ËÇÉ
¥Ç½¾É¹ËÇÉ
¥Ç½¾É¹ËÇÉ
©¹ÀɹºÇËÐÁÃ
ÊÁÊ˾ÅÔ
©¹ÀɹºÇËÐÁÃ
ÊÁÊ˾ÅÔ
©¹ÀɹºÇËÐÁÃ
ÊÁÊ˾ÅÔ
£ÇÆÊËÉÌÃËÇÉ
ÊÃÁÂÇ˽¾Ä
£ÇÆÊËÉÌÃËÇÉ
ÊÃÁÂÇ˽¾Ä
£ÇÆÊËÉÌÃËÇÉ
ÊÃÁÂÇ˽¾Ä
¨É¾½Ê˹»Á˾ÄÕ
À¹Ã¹ÀÐÁù
¨É¾½Ê˹»Á˾ÄÕ
À¹Ã¹ÀÐÁù
¨É¾½Ê˹»Á˾ÄÕ
À¹Ã¹ÀÐÁù
¶ÃÊÈÄ̹˹ÏÁØ
¶ÃÊÈÄ̹˹ÏÁØ
¶ÃÊÈÄ̹˹ÏÁØ
¬Èɹ»Ä¾ÆÁ¾
ùоÊË»ÇÅ
¬Èɹ»Ä¾ÆÁ¾
ùоÊË»ÇÅ
ªºÔË
sƹÈÇÊËÇØÆÆÇÂÇÊÆÇ»¾
sÇË»¾ËÊË»¾ÆÆÔÂ
s»É¾Å¾ÆÆÇ
Рис. 5.5. Состав групп в зависимости от вида FMEA-анализа
153
Сбор и изучение материалов, необходимых для проведения анализа.
К материалам, собираемым рабочей группой, обычно относят:
– чертежи, спецификации;
– технологические схемы;
– цели качества по данному виду продукции;
– список важнейших проблем управления качеством;
– технические требования к системе;
– данные о взаимозависимостях;
– законодательные документы, нормы, требования техники безопасности;
– протоколы, карты сбора информации, планы ввода;
– описания функций;
– информацию о проблемах самой продукции, применяемых методов, материалах;
– информацию о сравнимых видах продукции, выпускаемых
предприятием;
– планы проведения контроля сравнимых видов продукции;
– каталоги с описанием причин, видов несоответствий и их последствий;
– перечень принятых мероприятий по предупреждению несоответствий и контрольных мероприятий;
– перечень критериев возникновения отказов, их значений, частоты появления;
– отчеты о проведенных экспериментах;
– формуляры FMEA, расчетные программы.
Безусловно, к каждому виду анализа какого-либо объекта требуются не все перечисленные документы и материалы, а иногда и
другие дополнительные сведения. Если в качестве процесса рассматривается испытание продукции, то каждый участник по анализу планирования испытаний должен иметь документацию в виде
предварительных схем испытаний и информацию обо всех методах
испытаний, испытательных средствах и объемах испытаний. При
планировании производства и сборе материала учитывают также
те обстоятельства, когда участникам группы придется принимать
решения по всем технологическим ступеням и операциям, а также
по используемым рабочим средствам.
Если предприятие впервые начинает применять FMEA, то некоторых из перечисленных материалов может вообще не оказаться.
Но так как без них невозможно провести анализ и поиск потенци154
альных причин отказов, а также обеспечить в целом конкурентоспособность продукции и жизнеспособность предприятия, то необходимо организовать сбор требуемой информации по прошлому
опыту работы и предусмотреть систематическое его пополнение.
Этому, кстати, и поможет регулярное применение метода FMEA.
5.5.2. Структурирование и функциональный анализ
Для проведения анализа необходимо рассматривать состояние
объекта как исходную ситуацию. При этом предполагается, что все
его компоненты исправны. Если важно несколько состояний объекта (вследствие различных функций при определенной эксплуатации), то соответственно проводится раздельный анализ.
Метод FMEA предусматривает обязательную структуризацию
объекта с определением и анализом выполняемых им функций.
Детализация объекта (иерархическое деление объекта на системы, подсистемы и т. д.) позволяет наиболее точно учесть функциональные признаки работы объектов и грамотно использовать накопленный опыт работы. Нужно иметь четкую ясность в отношении
технических функций каждой системы и подфункций её элементов. При анализе конструкции выделяют узлы, подузлы и детали, а
при анализе процессов – отдельные этапы работы. Важными являются те функции, которые переносят рассматриваемый элемент на
расположенную выше по иерархии систему. Таким образом, здесь
необходимо проведение анализа комплексной системы, FMEA системы конструкции, FMEA-конструкции и FMEA системы процесса/FMEA-процесса.
При использовании анализа характера и последствий отказов для
процессов главным является деятельность. Необходимо точное описание отдельных рабочих операций со всеми требуемыми ступенями
в порядке их выполнения и выделение всех элементов (например,
насосов, клапанов и др.), которые влияют на качество производства.
Если обслуживающий персонал в ходе процесса выполняет определенные функции, то эту деятельность в сфере анализа последствий
отказов нужно рассматривать как часть системы (компонент, элемент). Выполняемые персоналом функции (например, управление
процессом, транспортным средством) должны исследоваться отдельно с точки зрения таких отказов, как: задание не выполняется, выполняется по несоответствующей инструкции, выполняется до/после установленного срока, выполняется неправильно и др.
155
Разбив объект по иерархическим уровням, его затем рассматривают как многоуровневую структуру. В соответствии с принципом
приоритета необходимо оценить качество объекта на каждом из
уровней, начиная с верхнего и кончая нижним. При этом может
выясниться, что некоторые из подсистем или компонентов уже
анализировались методом FMEA, поэтому повторение анализа для
них становится ненужным.
Анализ исходит из отказов отдельных компонентов, а не из комбинации отказов. Анализ дает картину всех возможных отказов
системы на основе отказов отдельных компонентов, причем комбинации отказов не рассматриваются (детально комбинации отказов
исследуются путем анализа графа дефектов). Метод не дает количественного значения надежности рассматриваемой системы, т. е.
цель FMEA – оценка системы или проекта системы в отношении
отказа отдельных компонентов и их взаимосвязей.
Анализ потенциальных отказов и оценка
достигнутого уровня качества рассматриваемого объекта
Анализ характера и последствий отказов производится с использованием приоритетного коэффициента риска
Kр = KпKнKо,
(5.1)
который показывает, какие возможные отказы (и их причины)
являются наиболее существенными (относительный приоритет отдельных отказов/причин), а следовательно, по каким из них следует принимать предупреждающие меры в первую очередь. Анализ
производится с использованием коэффициентов, принимающих во
внимание все три указанных важнейших фактора влияния на качество продукции. К этим коэффициентам относятся:
– Kп – коэффициент, учитывающий значение последствий отказов (тяжесть последствий проявления причин отказов) для потребителя (табл. 5.1). Потребителем конструкции всегда является
конечный потребитель (покупатель). При анализе процесса потребителем считают того, кто принимает результат предыдущего этапа (и в конце концов конечного потребителя);
– Kн – коэффициент, учитывающий вероятность Рн, с которой
отказ или его причина не могут быть обнаружены до возникновения последствий непосредственно у потребителя (табл 5.2). Нужно отметить, что вероятность пропуска (необнаружения) причины
численно равна среднему выходному уровню дефектности;
156
– Kо – коэффициент, учитывающий вероятность Ро отказа.
Обычно Ро = 1 – Ротс, где Ротс – вероятность отсутствия отказа
(табл. 5.3 или рис. 5.6, если вероятность отказа выражена в ррm1).
При определении Ро исходят из того, что отказ не обнаружится до
тех пор, пока потребитель не начнет пользоваться изделием.
Таблица 5.1
Коэффициент Kп, учитывающий значение последствий отказов
для заказчика (внутреннего/внешнего)
Последствия отказа
Показатель
Близкие к нулю: дефект может иметь какие-либо ощутимые последствия. Видимое воздействие на функцию или на дальнейшее
выполнение операций процесса невозможно
Незначительное влияние на функции системы или дальнейшее
выполнение операций процесса (второстепенное несоответствие)
Потребитель, вероятно, заметит лишь незначительную неисправность системы
Умеренное влияние: вызывает недовольство потребителя. Функции системы или дальнейшему выполнению операций процесса
нанесен ущерб (значительное несоответствие)
Существенное влияние: функции системы полностью выпадают
или промежуточный продукт не поддается дальнейшей обработке
(значительное несоответствие). Несоответствие вызывает досаду
потребителя, но безопасность или соответствие законам здесь не
затрагиваются
Очень существенное влияние: тяжелые последствия отказа, ведущие к остановке производства
Критическое влияние: отказ угрожает безопасности (жизни и здоровью людей) и противоречит законодательным предписаниям
1
2–3
4–6
7–8
9
10
Таблица 5.2
Коэффициент Kн, учитывающий вероятность Pн
невыявления отказа или его причины
Последствия отказов при различных Pн
Вероятность
Поканевыявления Pн, % затель
Близкая к нулю: возникающие отказы или при- Не более 0,01
чины отказов явно распознаются (например, отсутствие отверстия для сборки)
Очень маленькая: выявление возникающих отка- Не более 0,1
зов или причин отказов очень вероятно, напри-
1
2–3
1 ррm (parts per million) – единица измерения уровня несоответствий.
157
Окончание табл. 5.2
Последствия отказов при различных Pн
Вероятность
Поканевыявления Pн, % затель
мер, с помощью большого количества независимых друг от друга испытаний/ технологических
проверок (автоматический сортировочный контроль признака)
Небольшая: выявление возникающих отказов ве- Не более 0,3
роятно; производимые испытания/технологические проверки относительно достоверны
Умеренная: выявление возникающих отказов Не более 2
или причин отказов менее вероятно; производимые испытания/технологические проверки недостаточно достоверны (традиционный контроль –
выборочный контроль, эксперименты, тесты)
Высокая: выявление возникающих отказов или Не более 10
причин отказов весьма затруднительно; проводимые испытания/технологические проверки очень
неэффективны (контроль ручным способом. т. е.
зависимость от персонала; признак распознается
с трудом – неправильно выбран материал)
Очень высокая: возникающие отказы или при- Более 10
чины отказов выявить нельзя: технологические
проверки не проводятся (например: нет доступа,
нет возможности для контроля)
4–5
6–7
8–9
10
Таблица 5.3
Коэффициент Kо, учитывающий вероятность Pо
возникновения причины отказа
Последствия отказов при различных Pо
Вероятность невыяв- Покаления Pн
затель
Близка к нулю
Менее 0,00001
1
Очень незначительная: конструкция в общем
соответствует прежним проектам, при применении которых наблюдалось сравнительно
0,00001<Ро<Д0005
незначительное количество отказов.
2–3
0,00001<Ро<Д0005
Процесс статистически стабилен при Ср (и Срk)
= 1–1,3. Доля дефектов при контроле качества
составляет
Незначительная: конструкция в общем соответствует проектам, применение которых привело к появлению небольшого числа отказов
158
Окончание табл. 5.3
Последствия отказов при различных Pо
Технология сопоставима с прежней, при
которой в незначительном объеме появляются дефекты. При коэффициенте Ср более, чем
0,85 доля дефектов в пределах
Средняя: конструкция в общем соответствует
проектам, применение которых в прошлом
всегда вызывало трудности
Процесс сопоставим с прежним, который часто
приводил к дефектам
Высокая: конструкция ненадежна. Требования к проекту учтены незначительно (менее
50 %). Процесс нестабилен. Можно почти с
уверенностью сказать, что дефекты появятся
в значительном количестве
Вероятность невыяв- Покаления Pн
затель
0,0005<Ро<0,5
0,0005<Ро< 0,5
4–6
0,5<Ро<5
7–8
Рп>5
9–10
Примечание. Ср – индекс воспроизводимости процесса; Срk – индекс работоспособности процесса.
£Ç
QQN
Рис. 5.6. Зависимость Kо от вероятности отказа,
выраженной числом ppm (числом отказов на один миллион изделий)
Важнейшим этапом анализа характера и последствий отказа является проведение целенаправленных мероприятий по предупреждению дефектов. Эти мероприятия должны вести к одному из следующих результатов:
159
– избежанию причин отказов;
– снижению вероятности появления отказа (что возможно вследствие изменения конструкции или процесса, например включение
в конструкцию запасных параллельных элементов, выбор другого
материала или термообработки);
– снижению влияния первопричины на появление отказа и тяжесть его последствий (что возможно благодаря изменению конструкции, например снижение вибраций по отношению к предельному уровню возможно при включении упругого элемента в трансмиссию машины, что позволяет в несколько раз уменьшить динамические нагрузки);
– повышению вероятности обнаружения отказа на предприятии
до момента поставки продукции потребителю (обычно это достигается изменением конструкции и процесса, а также в результате совершенствования мероприятий по обнаружению дефектов).
Методика и рабочий план проведения FMEA отдельного элемента исследуемого объекта приведены на рис. 5.7 [35].
Условия эффективного использования
FMEA-анализа
Анализ FMEA эффективен только в случаях, если выполняются в необходимом объеме два условия – правильность применения и полнота исследований. При невыполнении этих условий
нельзя гарантировать выявление и устранение всех ошибок. Правильность применения зависит от понимания методики анализа,
систематичности действий, однозначности критериев оценки, а
также от обмена информацией и коллективного участия при решении. Полнота исследований достигается за счет анализа всех
функциональных элементов и причин их отказов. Для успешного применения метода FMEA необходимы, следующие условия
[36]:
1. Метод должен быть востребован и являться составной частью
системы обеспечения качества. За рубежом применение метода часто обуславливается требованиями заказчиков.
2. Метод должен быть поддержан руководством и задействован в
организационной структуре типа той, которая показана на рис. 4.
3. Метод необходимо правильно разъяснить; без этого невозможно обучение персонала. Это условие обязательно для выполнения при обучении персонала.
160
Методика выполнения FMEA
Деталь/
операция
FMEA
конструкция
FMEA
процесса
Функция/цель
Причина
отказа
Последствия
отказа
Вид отказа
Принятые меры для
предупреж�
дения
причин
отказа
Вероятность
возникновения
Kо
обнаружения
отказа
на предприятии
ограничения
последствий
отказа
Вероятность
пропуска
отказа Kн
Тяжесть
последствий
Kп
Коэффициент
риска
Kр = KпKнKо
Kр < Kрп
Да
Нет
Меры по улучшению
качества
Коэффициент риска
после улучшения Kр
Выбор мероприятий
при Kр<Kрп
Конец
План FMEA
1. Подготовка и планирова�
ние:
– планирование, постановка
целей и задач;
– уточнение состава рабочей
группы.
2. Функциональный анализ.
3. Анализ потенциональных
отказов:
– виды потенциальных
отказов;
– последствия отказов;
– меры по обнаружению;
– причины отказов;
– меры по избежанию
причин отказов.
4. Оценка достигнутого
состояния:
– вероятность возникнове�
ния отказа – показатель Kо;
– вероятность обнаружения
отказа – показатель Kн;
– тяжесть последствий
дефекта – Kп;
– коэффициент риска Kр =
KпKнKо;
– сравнение Kр с Kрп.
5. Улучшение качества:
– после идей улучшения
качества (рабочей группы);
– возможные мероприятия
по улучшению.
6. Анализ и выбор
мероприятий по улучше�
нию:
– определение Kо, Kн, Kп;
– число риска Kр;
– анализ затрат и сроков;
– выбор мероприятий по
улучшению;
– указание ответственных и
сроков выполнения.
7. Реализация выбранных
мероприятий:
– реализация мероприятий ;
– актуализация FMEA.
Реализация мероприятий
Конец
Рис. 5.7. Методика и рабочий план FMEA-анализа
161
4. Метод должен постоянно применяться и служить основой для
принятия решений.
В заключение выделим следующие особенности рассматриваемого метода:
1. Прогнозирование несоответствий (ошибок) и превентивность
при обеспечении качества.
2. Систематические действия, которые выполняются по
формализованной и апробированной многими предприятиями методике с применением типовых формуляров. Все это позволяет, с
одной стороны, выявить и изобразить в логической последовательности и взаимосвязи потенциальные ошибки и с помощью количественного показателя оценить в связи с этим риск предприятия, а
с другой стороны – накопить соответствующий опыт для последующих разработок и совершенствований.
3. Коллективный подход. FMEA обычно проводит рабочая группа, составленная из специалистов разных служб и отделов с целью:
– использования большего объема знаний и опыта. Опыт работы
имеет существенное значение для эффективного использования метода FMEA при оценке качества разработок;
– одновременного, а не последовательного принятия решения;
– мотивации качественного труда.
4. Функциональное рассмотрение, т. е. метод имеет целенаправленное значение для анализа функций систем, конструкций и процессов, контролирующий выполнение поставленных задач (в соответствии с техзаданием, чертежом или рабочим планом).
5. Критический анализ для выявления по возможности всех потенциальных отказов, слабых мест или рисков. Анализ позволяет
наметить способы снижения риска и оценки.
6. Творческий подход при реализации метода на всех стадиях
анализа.
Выявление ошибок, причин их появления, оценка последствий
и выполнение других работ требует аналитического, творческого
мышления. Такое мышление, поддерживаемое применением различных методов коллективной работы, требуется и при поиске
идей и способов уменьшения риска. Специалистам, выполняющим
такой анализ, приходится сталкиваться с многовариантностью решений, которая может привести к определенным замешательствам
и разногласиям у участников. Но возможность многовариантного
решения и выбора наиболее эффективного (или эффективных) из
162
них – это, безусловно, удача и, как правило, результат грамотной
организации работы. В таких случаях необходимо применить обоснованный выбор критериев отбора вариантов. Хорошо, если такие
критерии будут иметь числовые характеристики, и при этом представлены в виде математических зависимостей от факторов влияния. Тогда анализ достоинств вариантов будет сведен к элементарному сравнению числовых значений обобщенных показателей.
7. Детализация. Метод рассматривает риск применения отдельных элементов объектов в соответствии с заданными функциями.
Анализ дает картину отказа системы в целом на основе изучения
отказов отдельных компонентов. Комбинация отказов не рассматривается.
8. Метод FMEA является формализованным аналитическим методом для систематизированного и полного определения и устранения потенциальных ошибок при планировании, конструировании,
производстве.
9. Преимущество метода состоит в том, что его можно применять на ранних, наиболее важных стадиях планирования и создания продукции и процессов.
Контрольные вопросы
1. Где впервые использовался FMEA-анализ?
2. На что ориентирован данный метод?
3. В чем отличия FMEA конструкции и FMEA процесса?
4. Для чего может применяться FMEA-анализ процессов?
5. Какие задачи решаются методом FMEA на этапе создания процессов?
6. Каким образом FMEA конструкции помогает процессу разработки?
7. Как осуществляется формирование рабочей группы и подготовка к
работе?
8. Какие основные этапы включает в себя технология проведения
FMEA-анализа?
9. В чем отличия между ФСА-анализом и ФФА-анализом?
10. В чем заключается методика и рабочий план FMEA?
11. Как осуществляется анализ потенциальных отказов и оценка достигнутого уровня качества рассматриваемого объекта?
163
ГЛАВА 6
Методы менеджмента качества
6.1. Сущность методов менеджмента качества
Рассмотрим несколько методов МК, используемых при реализации большинства инструментов МК, описанных выше. Именно эти
методы в первую очередь направлены на постоянное совершенствование осмысления, проектирования и производства продукции и
процессов обеспечения качества. К их числу относятся:
– метод шести сигм – [10, 13, 19, 27];
– метод бережливого производства – [10, 12, 15, 27];
– метод проектирования для шести сигм – [27, 31].
Период формирования этих методов приходится на середину
80-х годов прошлого столетия. В то время в сфере производства
были установлены самые высокие требования к качеству продукции и экономии ресурсов.
Метод бережливого производства (ЛИН), основоположником которого считается корпорация Toyota, создавался как методология
оптимизации затрат в автомобильной промышленности. Отличительной особенностью метода является высокая организованность
процессов (как основных, так и вспомогательных), что позволяет
предприятию сэкономить значительный объем ресурсов. В методе реализуются принципиально новые подходы к культуре менеджмента и организации предприятия, а также предлагается набор
инструментов, позволяющих удешевлять и ускорять процессы.
Основные инструменты хорошо известны специалистам по качеству:
точно вовремя (just in time), 5S, кайдзен (концепция непрерывного
улучшения), управление потоком создания ценностей (value stream
management), «пока-ёка» (метод защиты от ошибок) и др.
Метод шести сигм (МШС) обязан своим рождением программе
борьбы с дефектами готовой продукции путем снижения вариабельности процессов при производстве полупроводников, основоположником этого метода считается корпорация Motorola (США). Четкое
структурирование функций – это одна из наиболее отличительных
особенностей американского бизнеса, которая выражается в следующем:
164
– вся деятельность проводится в рамках проектов, каждый из
которых имеет установленные цели, сроки, бюджет, распределение
ответственности и полномочий, требования к определению рисков,
ведению записей и т. д.;
– требования к знаниям и умениям персонала, задействованного
в проектах, четко определены и классифицированы по категориям
(«черный пояс», «зеленый пояс» и т. д.);
– ход каждого проекта регулярно отслеживается с помощью
установленной системы измеряемых показателей – «метрик».
Метод проектирования для шести сигм (ДФСС) начал свое развитие в конце XX века, когда стало очевидно, что методы МШС не
учитывают специфику ряда больших проектов. ДФСС стал развитием МШС. Оценка и выбор хороших проектных решений весьма
трудная задача. Проектировщики и изготовители обычно оперируют в двух состояниях: предупреждение «пожара» путем создания
жизнеспособной конструкции и «борьба с огнем», т. е. решение
проблем, позволяющих устройству проявить свои лучшие свойства.
Причем во втором случае необходима мобилизация человеческих и
других ресурсов. ДФСС позволяет решать обе ситуации; соединяет фундаментальные знания различных областей и устанавливает
связи между ними; служит интеграции предположений и гипотез,
классификации феноменов или объектов и их грамотному использованию, а также применению спектра аналитических и статистических моделей.
Этапы развития повторяют этапы развития стандартов ИСО
серии 9000 на системы МК. Начало 90-х годов прошлого столетия можно охарактеризовать как время активного использования стандартов на системы управления этих методов в нетрадиционных для них сферах. Все нарастающая конкуренция
подталкивала производителей услуг и интеллектуальной продукции, государственные и общественные организации к поиску
новых путей поддержания и повышения спроса. С точки зрения
консультантов, перспективы адаптации стандартов и методов
управления качеством к потребностям предприятий в этих сферах были чрезвычайно широки. Пройдя многократную апробацию на предприятиях как производственной, так и непроизводственной сфер, МШС и ЛИН обрели универсальность. Соотношение «числа успешных внедрений» к «общему числу внедрений» у них выше по сравнению с другими методами и концепциями МК.
165
6.2. Метод шести сигм
Данный метод обеспечивает совершенствование бизнеспроцессов за счет улучшения характеристик; достигает малых отклонений за счет снижения вариабельности процессов. Процессом
может быть сама продукция, производящая система или желания
потребителя. На входе могут быть материалы, процедуры, методы,
информация, люди, их умения, знания, профессионализм, оборудование и т. д., на выходе – продукция, сервис, информация, документация.
Часто процесс изображают в виде Р-диаграммы (рис. 6.1), на
входе – пожелания, энергия, сигналы; на выходе – параметры,
функции, исполнение и т. п. На процесс воздействуют ресурсы и
параметры проектирования, которым противодействуют ШФ. Применяют также SIPOC-диаграммы (supplier, input, process, output,
customer), используются также маршрутные карты процесса и карты потока создания ценности.
Жизненные циклы продукта и процесса имеют много одинаковых черт:
– имеют потребителей (внешних или внутренних),
– должны выполнять пожелания потребителей,
– постоянно должны отвечать требованиям,
– проходят через одинаковые этапы ЖЦ.
Однако у них есть и отличия: например, после поставки продукции на нее трудно воздействовать. Очевидно, что в силу совпадений
многие инструменты МК применимы и к процессам.
9sȹɹžËÉÔÈÉǾÃËÁÉÇ»¹ÆÁØ
›ÎǽÔs
ÖƾɼÁØ
ÊÁ¼Æ¹ÄÔ
ÁÆÍÇÉŹÏÁØ
ÈÇ¿¾Ä¹ÆÁØ
ÈÇËɾºÁ˾ÄØ
:s»ÔÎǽÔ
ÃÄ×о»Ô¾
ιɹÃ˾ÉÁÊËÁÃÁ
ÈÉǽÌÃÏÁÁ
ÍÌÆÃÏÁÁ
ÁÊÈÇÄƾÆÁ¾
Á˽
;sÑÌÅǻԾ͹ÃËÇÉÔ
Рис. 6.1. Р-диаграмма
166
6.2.1. Воспроизводимость процессов и МШС
Прежде всего надо определиться с самим понятием «шесть
сигм». Для этого необходимо ввести понятие воспроизводимости
процесса – Ср.
Индекс воспроизводимости – безразмерная величина, показывающая связь между характеристиками технологического процесса и допуском. Пусть USL и LSL – соответственно верхняя и нижняя границы поля допуска, а s – среднеквадратичное отклонение
показателя качества в технологическом процессе. Тогда, если показатель имеет нормальное распределение и его среднее значение
находится в середине поля допуска, индекс воспроизводимости Ср
определяется по формуле
Ñ p = (USL – LSL) / 6s, (6.1)
где при контроле технологического процесса с помощью контрольных карт в качестве несмещенной оценки стандартного отклонения
принимается величина
s = s / c, (6.2)
если расчет ведется через стандартные отклонения, или
s = R / d, (6.3)
если используются размахи.
:
sssY
Рис. 6.2. Симметричное распределение при ± 3s
167
В этих условиях при Сp = 1 вероятность брака теоретически
составляет 0,27 % (рис. 6.2); при этом доля несоответствующих
изделий составит 27/10 000 = 2700 изделий на миллион, т. е.
2700 ppm.
Стандарт рекомендует в качестве минимально приемлемого
значения Сp = 1,33 (дефектность составит 63 ppm). При Ср = 1,67
уровень несоответствий составит 6 ppm, а при Сp = 2, когда поле
допуска вдвое шире диапазона рассеивания технологического процесса, – 2 изделия на миллиард.
Часто используется обратная величина, иногда называемая коэффициентом точности:
kт = l/Cp.
(6.4)
Он вычисляется в процентах и показывает часть поля допуска,
покрываемую рассеиванием процесса. Например, Cp = 1,33 соответствует 75 % поля допуска.
При одностороннем допуске вместо формулы (6.1) используют
соответственно верхний индекс воспроизводимости:
C pu = (USL – x) / 3s,
(6.5)
( x – средний уровень настройки процесса), или нижний индекс
воспроизводимости
C pl = (x –LSL) / 3s. 6.6)
Индекс воспроизводимости (6.1) предполагает точное центрирование процесса – совпадение среднего значения x с целевым уровнем µ. Для учета расхождения между характеристиками вводится
индекс центрированности:
k = 2 µ - x / (USL - LSL) (6.7)
при точном центрировании k = 0, при совпадении среднего уровня с
одной из границ поля допуска k = 1.
Индекс работоспособности процесса (иногда называется индексом настроенности или налаженности)
Cpk = Cp(1 – k)
(6.8)
не превышает индекса воспроизводимости.
На рис. 6.3 показаны четыре возможные ситуации с точки зрения работоспособности процесса: а – процесс воспроизводим и цен168
трирован; б – процесс воспроизводим, но не центрирован, требует
настройки; в – процесс невоспроизводим, г – процесс невоспроизводим и не центрирован. В последних двух случаях для обеспечения работоспособности процесса, как правило, усилий рабочего
недостаточно, требуется вмешательство менеджеров высокого
уровня.
Рассмотренные показатели применимы для оценки возможностей процесса в том случае, если с использованием контрольных
карт подтверждена статистическая управляемость процесса. Для
индивидуальных наблюдений дополнительно необходимо убедиться в нормальности распределения контролируемого показателя.
В табл. 6.1 показана связь числа дефектных изделий со значением Сp. При размахе 12 сигм число дефектных равно 2 дефектам на
миллиард при строгой симметрии распределения (рис. 6.4, а).
Однако специалисты Motorola посчитали, что среднее значение
может отличаться от целевого на 1,5 сигмы, тогда число дефектных
на миллион равняется 3,4 (рис. 6.4, б). Эта цифра принята за норму,
и все расчеты, связывающие качество процессов с выходом годных,
ведутся из расчета 3,4 dpm (дефектов на миллион). Эта ситуация
иллюстрируется на рис. 6.4.
-4¸
¯¾Ä¾»Ç¾
ÀƹоÆÁ¾
64-
¹
º
»
Рис. 6.3. Анализ работоспособности процесса
169
Таблица 6.1
Зависимость числа дефектных при возрастании разброса
№ п/п
Сp
Сигма
1
2
3
4
5
1
1,33
1,67
2,0
Со сдвигом
±3
±4
±5
±6
6±1,5
% нахождения в зоне Число дефектных на 106
99,73
99,9964
99,999957
99,99999998
99,99966
2700
64
0,57
0,0002
3,4
Для получения наилучшей воспроизводимости процесса необходимо выполнение двух условий:
1. Действительное среднее процесса должно располагаться как
можно ближе к целевому значению или к среднему ГС.
2. Разброс значений процесса должен быть меньше функциональных границ.
Цель любого проекта МШС – удовлетворять всем основным требованиям с высокой степенью точности. Существует две возможности: улучшение процесса шести сигм и использование ДФСС (см.
п. 6.4).
¸


¯¾Ä¾»Ç¾
ÀƹоÆÁ¾
-4-
64-
¹



-4-
¯¾Ä¾»Ç¾
ÀƹоÆÁ¾
64-
Рис. 6.4. Расчет несоответствий в МШС
170
6.2.2. Основные этапы МШС
Определённая нестыковка в представлениях возникает из-за
названия МШС, так как большинство специалистов сразу заявляют, что они всю свою сознательную жизнь им пользовались, имея
в виду размах диапазона шести сигм (плюс – минус три сигмы) и
услышав, что речь идёт о диапазоне в 12 сигм, высказывают незнание и непонимание основ подхода. Приведём определение концепции МШС, данное автором метода Биллом Смитом (фирма General
Electric): «МШС – это мечта о качестве, имеющем показатель дефектности 3,4 на миллион оказанных услуг или выпущенной продукции, это стремление к совершенству». Метод шести сигм является стратегией управления деятельностью предприятия и находит
широкое применение во многих отраслях промышленности. С помощью МШС проводится определение, устранение дефектов и несоответствий в бизнес-процессах и на производстве. Применение
данной методики основано на использовании целого ряда методов
управления качеством, включая статистические методы.
Назначение метода. Применяется в деятельности предприятий
любых размеров и любой направленности при решении проблем,
связанных с качеством продукции, затратами и поставкой.
Цель метода. Повышение рентабельности всех видов деятельности в результате достижения уровня дефектности не более 3,4 дефекта на миллион изделий (возможностей).
Суть метода. МШС – это систематизированная совокупность
инструментов, позволяющих:
– выявлять потенциальные дефекты, которые могут возникнуть
при применении продукции или оказании услуг;
– определять причины их появления;
– вырабатывать действия по устранению этих причин.
Метод шести сигм обеспечивает максимальную стоимость компании и максимальную ценность ее продукции и услуг для потребителей.
План действий. Формирование команды из специалистов, владеющих методологией МШС, а именно:
– выявление проблем, требующих решения;
– распознавание, оценка и измерение потенциальных дефектов
продукции, процесса или услуг и их последствий;
– выявление причин появления этих дефектов и определение
действий по их устранению;
171
– устранение потенциальных дефектов;
– стандартизация методов, приемов и процессов, обеспечивших
лучшие показатели в своем классе.
Особенности метода. МШС – один из возможных способов процессного описания бизнеса и создания системы непрерывного совершенствования действий, составляющих бизнес-процесс.
По своей сути МШС – это динамичная методология, работающая
в масштабах всей организации и охватывающая всю ее иерархическую структуру. В ходе его применения для достижения так называемого качества шести сигм выделяют восемь этапов: понимание,
определение, измерение, анализ, совершенствование, контроль,
стандартизация и интегрирование. На рис. 6.5 приведена зависимость издержек от перехода на новые уровни качества.
Основные принципы, сопутствующие успеху при реализации
МШС: заинтересованность руководства, выделение ресурсов и опыт
успешных проектов.
Данный метод ориентирован на вовлечение в процесс совершенствования всех сотрудников, каждый из которых выполняет определенную роль. Лидер проекта должен иметь практический опыт
участия в успешных проектах по улучшению качества. Опыт участия в одном успешном проекте стоит изучения десятков примеров
из практики. Это своего рода узел, где соединяются наука, технология, качество и рентабельность.
¥
¥
£ÇÖÍÍÁÏÁ¾Æ˺ɹù
¡À½¾É¿ÃÁ
°ÁÊÄÇÇÑÁºÇÃ
©¹ÊÎǽÔƹÃÇÆËÉÇÄÕ
¦Ç»Ç¾Ã¹Ð¾ÊË»Ç
s
s
s
Рис. 6.5. Зависимость потерь от разного уровня качества
172
При анализе и принятии решений широко используются известные инструменты: диаграммы сродства, Парето, матричная,
«рыбий скелет», диграф связи, функция потерь по Тагути, FMEA
и др. Сохраняется преемственность с тем, что было сделано в области качества ранее (стандарты ISO серии 9000, бенчмаркинг, самооценка).
Доктор Дж. Джуран предостерегает от очередного упования на
чудо при увлечении концепцией шести сигм, подчеркивая, что
улучшение качества – это систематическая и упорная работа.
Достоинства метода. Вынуждает персонал организации заново изучить способы выполнения работ, а не просто отлаживать
существующие системы.
Используемые в методологии статистические методы и методы
повышения качества увязаны между собой, что обеспечивает простоту проведения и эффективность анализа.
Недостатки метода. В методологии шести сигм упускаются
такие возможности для улучшения процесса, как сокращение непроизводительной деятельности, снижение времени ожидания,
уменьшение запасов и транспортных расходов, оптимизация рабочих мест и др.
Ожидаемый результат. Получение прибыли в результате определения и устранения конкретных дефектов и причин их появления.
Стандартный подход к решению проблем в МШС называется
DMAIC (define, measure, analyze, improve, control) – определяй,
измеряй, анализируй, совершенствуй и контролируй (ОИАСК).
Полностью убрать отклонения невозможно, но с помощью законов
статистики их можно целенаправленно уменьшать. Именно эти методы статистики предлагает применять МШС.
Логика шагов по внедрению МШС представлена на рис. 6.6 [19].
1. Определение. Необходимо выделить в общем потоке процессов
именно те, которые вносят наибольший вклад в появление отклонений и в наибольшей мере влияют на качество конечного продукта.
Конкретное воплощение этого этапа может быть реализовано разными инструментами. Это может быть анализ Парето, FMEA, опросы
клиентов, изучение рекламаций и т. д. Следует отметить следующие
тактические особенности МШС при его практической реализации:
– программы выполняются последовательно, не следует стараться улучшить все процессы одновременно или выполнять сразу
много параллельных программ,
173
1. Определение
5. Контроль
4. Совершенствование
2. Измерение
3. Анализ
Рис. 6.6. Этапы развития МШС
– в реализации программы участвуют специально подготовленные работники, причем существует иерархия уровня подготовки и,
следовательно, уровень решаемых задач. Это так называемые «черные», « зеленые», «желтые» и т. д. пояса.
После определения процесса реализуется второй этап цикла
ДМАIС (ОИАСК).
2. Измерение. Основной постулат этого этапа – необходимо проводить достоверные, долговременные измерения исследуемых параметров с целью изучения отклонений. После получения достаточно большого объема измерительной информации проводится ее
анализ.
3. Анализ. Этот этап наиболее сложен и ответствен. Необходимо определить те факторы, которые влияют на величину и частоту
появления отклонений. Для этого необходимо руководствоваться научными положениями современной теории статистики (см.
п. 6.2.1).
4. Совершенствование. В конечном итоге основная стратегическая задача МШС – уменьшать значение сигмы (вариации). Выявив факторы, влияющие на увеличение сигмы, необходимо эти
факторы устранять либо изменять их таким образом, чтобы сигма
уменьшалась. Это могут быть меры технологические (установка нового оборудования, модернизация и наладка оборудования, изменения в технологию производства, использование оснастки и при174
способлений, изменение режимов работы, исходного сырья и т. д.),
организационные (изменения в структуру организации, системы
оплаты работников, уровня их подготовки, расстановки работников и т. д.), психологические (работа по совместимости работников,
усталость от монотонной работы, эргономические мероприятия и
т. д.). Все мероприятия проводятся точечно, после объективного
изучения процесса на 3-м этапе, так как любое изменение требует выделения ресурсов. Здесь в полной мере должен выполняться
принцип Парето, выделение ресурсов в первую очередь на те мероприятия, которые дают наибольший эффект.
На этом этапе необходимо постоянно проводить контрольные
измерения, для того чтобы получать реальную информацию о том,
что при проведении какого-либо мероприятия сигма уменьшается.
Значение вариаций уменьшается постепенно, не следует думать,
что за короткий срок сразу удастся войти в допуск 6σ, Необходимо
фиксировать все улучшения, например вход в допуск 3σ, затем 4σ
и т. д.
5. Контроль. Для долговременного стабильного протекания
созданного улучшенного технологического процесса необходимо
периодически проводить контрольные мероприятия с целью подтверждения стабильности процесса. Здесь можно применять контрольные карты Шухарта. Создать систему нормативной документации по поддержанию процесса в стабильном виде и т. д.
Цикл ОИАСК необходимо повторять постоянно, совершенствованию качества нет предела. Сразу необходимо отметить, что МШС
в основном применяется в уже действующем технологическом процессе, его задача улучшать показатели уже действующего процесса. Он не создает новый вид продукции, не определяет новые потребности клиентов. Он совершенствует то, что уже существует.
Поэтому с полной уверенностью можно говорить, что МШС – это
составная часть TQM. Следовательно, противопоставление этих методов бессмысленно.
Вопрос относительно того, будет применяться МШС 20 или 50
лет спустя, сильно зависит от высшего руководства предприятий и
их понимания, что только созданием рабочих бригад не обойтись.
Необходимо реальное изменение способа адаптации компании к новым целям и методологиям для достижения этих целей. Хотелось
бы надеяться, что компании будут смотреть на целостную природу
шести сигм, а не концентрироваться только на вопросах обучения
большого числа людей. Однако, даже если это звучит как нечто осо175
бенное, прогноз таков: движение к идентификации всех организационных операций, влияющих на качество изделия и сервиса, выявление дефектов выполнения этих операций, обеспечение измерения каждой операции и последующее стремление улучшить их таким же образом, каким обычно управляют качеством аппаратных
средств, будет одним из наиболее важных аспектов продвижения
качества в ближайшие десятилетия.
6.3. Метод бережливого производства
6.3.1. История возникновения ЛИН
Термин «lean production», который впоследствии начали переводить как «Бережливое производство», был введён в научный оборот Джоном Крафчиком в книге «Машина, которая изменила мир»
(1990 г.). Однако истоки зарождения философии бережливого производства восходят к началу XX века.
В 1913 году (в некоторых источниках в 1908 г.) Генри Форд
создал первую в мире модель производственного потока, в основу которого легло передвижение обрабатываемого изделия между
процессами с использованием конвейера. Понятие работы, которая не добавляет ценности, впоследствии заключённого в термин MUDA, было введено Франком Гилбертом (1868–1924).
В 1934 году в Японии было проведено перепрофилирование фирмы
Toyoda. Отныне компания стала называться Toyota, и основной
продукцией, выпускаемой на её заводах, стал не текстиль, а автомобили. Киитиро Тоёда – основатель фирмы Toyota Motor Corp.,
руководил отливкой двигателей и постоянно обнаруживал всё новые и новые проблемы, связанные с их производством. Основным
направлением в повышении качества он признавал интенсивное
изучение каждой стадии производственного процесса. В 1936-м
фирма Toyota выиграла свой первый тендер на производство грузовиков. В ходе выполнения данного заказа в технологическом
процессе производства машин были выявлены новые проблемы.
Необходимость их решения подвигла Киширо Тойода на создание
«кайдзен»-групп, основной задачей которых было непрерывное
изучение всех стадий производственного процесса с последующей разработкой и внедрением методов его усовершенствования.
В послевоенной Японии уровень спроса в экономике находился
176
на низком уровне, таким образом, понижение себестоимости производимой на японских заводах продукции посредством эффекта
масштаба не представлялось возможным. Побывав в США и ознакомившись с системой работы супермаркета, Таиши Оно – отец
основатель производственной системы Toyota, пришёл к выводу,
что производство продукции должно основываться не на планируемых объёмах продаж (стратегия выталкивания), а на реальном
спросе (стратегия вытягивания). Именно Таиши Оно объединил
все передовые методы повышения эффективности производства
в стенах завода Toyota. На базе разработок уже существовавших
научных школ Таиши Оно построил свою собственную уникальную систему, которая получила название «Производственная система Тойота» (ПСТ) [15], или Toyota Production System (TPS).
Основанная на TPS система бережливого производства включает
в себя множество других методов повышения эффективности производства. Впоследствии Таиши Оно спрашивали, что вдохновило его на создание TPS, на что он отвечал: «Я узнал всё из книги
Генри Форда». Однако именно масштаб, точность и непрерывное
совершенствование TPS позволили ей стать основополагающим
элементом ЛИН.
Концепция массового производства «партий и очередей» во
всем мире и, прежде всего, в североамериканской и европейской
культурах была серьезно потеснена концепцией бережливого производства.
Производственно-экономические результаты деятельности компаний, успешно внедрявших бережливое производство во многих
странах мира, в том числе и в России, впечатляют. Значительно
сокращается время между проектированием и выпуском новых
продуктов, время между получением сырья и вручением готового товара потребителю. Становятся ненужными огромные складские помещения. Сокращается количество бракованных изделий.
Уменьшается численность персонала и растет его мотивация. Увеличивается потребительский спрос. В общем случае переход от массового производства к бережливому позволяет увеличить производительность труда в два раза, на 90 % сократить уровень запасов и
почти вдвое улучшить качество продукта. Экономия финансовых
ресурсов обеспечивает постоянный рост компании. Все это убеждает скептиков в необходимости ознакомиться с концепцией бережливого производства, и попытаться трансформировать свою компанию в бережливое предприятие.
177
6.3.2. Принципы ЛИН
Принципы ЛИН, развитые в фирме Toyota, позволяют наполовину сократить расходы на проектирование, производство, ресурсы и время по сравнению с массовым производством. ЛИН в значительной степени больше подходит к управлению процессами, чем
к оборудованию. Принципы ЛИН могут быть адаптированы к разным видам процессов (разработка, производство, сервис, офисные).
В общем случае можно говорить об операционных принципах ЛИН.
Основной задачей ЛИН является исключение всех видов потерь и
максимизации эффективности. ЛИН включает в себя следующие
основные элементы:
– определение и исключение потерь процесса;
– производственные системы, основанные на вытягивании;
– непрерывный поток;
– карты процесса создания ценности;
– уменьшение временных ловушек;
– рабочие ячейки;
– обсудим эти элементы;
– определение и исключение потерь процесса.
Таиши Оно определяет семь источников потерь:
1. Перепроизводство (много и рано).
2. Ожидание.
3. Задачи логистики.
4. Излишние этапы процесса.
5. Избыток запасов.
6. Излишние операции.
7. Возникновение дефектов.
Эти источники потерь приводят к потерям (муда) 1-го и 2-го
рода. Потери 1-го рода не добавляют ценности, но необходимы
в технологическом цикле (контроль, совещания и т. п.). Потери
2-го рода также не добавляют ценности и должны быть устранены.
Они могут быть идентифицированы с помощью построения карт
потока создания ценности (КПСЦ). Перепроизводство улучшается
за счет вытягивающих процессов. Потери за счет запасов, ожиданий, транспорта и ненужных операций уменьшаются за счет применения рабочих ячеек и непрерывного потока. Уменьшение временных ловушек необходимо, чтобы сделать поток непрерывным
и проще определять дефекты. Кроме принципов ЛИН необходимо
использовать и другие методы: ситуационное управление проек178
тами (СУП), пока-ёка, эргономику и т. п.). На рис. 6.7 приведена
упрощенная КПСЦ.
Представленные на рис. 6.7 ячейки пропорциональны времени. Весь интервал называется циклом реализации процесса. Отношение времени добавления ценности к общему времени процесса
характеризует его эффективность. Основная задача ЛИН повысить
эту эффективность. Процесс, относящийся к ЛИН, эффективней не
менее чем на 25 %.
Производственные системы, основанные на вытягивании. Вытягивающая система представляет собой систему, управляемую
требованиями потребителя. Пример – наличие товара на полках
супермаркета без обращения на склад. Тут используются два потока: информации и материалов. Эти потоки противоположны друг
другу. При использовании выталкивающей технологии потоки информации и материалов однонаправлены. Примером выталкивания является сельское хозяйство. Этот способ приводит к перепроизводству и должен быть уменьшен.
Непрерывный поток. Эффективность процесса зависит от организации протекания потока. В TPS эффективным признается непрерывный поток. Однако на практике ряд процессов не являются
непрерывными, например организация рабочего пространства или
поток выпуска отдельных партий. Процессы организации рабочего
пространства часто называют «деревней станков», так как одинаковые станки группируются вместе. Тогда эпюра перехода от группы
к группе довольно хаотична. Такая организация приводит к низкой
утилизации, большим задержкам, большим запасам, длительному
циклу. Единственное преимущество такой организации – большая
вариативность. Организация работ процессов сервиса также пре§¿Á½¹ÆÁ¾
«É¹ÆÊÈÇÉËÁÉǻù ¬Ê˹Æǻù
¤ÁËÕ¾
§¿Á½¹ÆÁ¾ §ºÉ¹ºÇËù
s½Çº¹»Ä¾ÆÁ¾Ï¾ÆÆÇÊËÁ
£ÇÆËÉÇÄÕ
§¿Á½¹ÆÁ¾
ªºÇÉù
s»É¾Åغ¾À½Çº¹»Ä¾ÆÁØϾÆÆÇÊËÁ
Рис. 6.7. Упрощенный вид карты процесса
179
рывный процесс, прохождение через ряд служб удлиняет время.
Возникновение ошибок на предыдущем этапе заставляет возвращать документ для исправления. Изготовление партиями лучше
для организации, но оно прерывно, так как накапливаются запасы
и увеличивается время. ЛИН предлагает непрерывный поток изготовления одного изделия. Задачей процессно-ориентированного
потока установить оборудование последовательно, основываясь на
выпуске продукции определенного типа. При этом сокращаются
расстояния транспортировки, требуемые объемы для хранения и
общее время. Выпуск одного изделия в единицу времени лучше, чем
выпуск партии за какое-то время. С другой стороны, любая ошибка
в любом процессе вызывает остановку линии. При традиционном
западном менеджменте создается амортизационный запас, помогающий компенсировать эффект остановки линии. Однако создатели
TPS – считают, что такой запас имеет больше недостатков, чем достоинств замораживая средства и усугубляя проблемы. В TPS отсутствует запас и все усилия направлены на ликвидацию возможности отказов.
Уменьшение временных ловушек. При применении принципов
ЛИН необходимо, чтобы длительность временных ловушек при переходе от одного вида продукции к другому была уменьшена. С другой
стороны, при переходе от одного типа продукции к другому производственная система может подвергаться многочисленным переменам. В TPS разработано много методик по уменьшению временных
ловушек. Однако основной идеей является разделение временных
ловушек на две категории – внешних и внутренних. Внутренние
учитываются при наладке оборудования, когда выпуск продукции
прекращается. Внешние задержки учитываются, когда выпуск продукции не прекращается. Основной идеей уменьшения является
превращение элементов во внешние. Классический пример – обслуживание в ресторане от заказа до получения заказанного блюда.
Рабочие ячейки. В TPS идеальный производственный процесс
осуществляется в рамках рабочей ячейки (рис. 6.8).
Рабочая ячейка представляет собой U-образную конфигурацию
из станков и приборов, образующих производственную линию. Такая конфигурация экономит площадь и уменьшает перемещения
операторов.
Карты потока создания ценности и проектный менеджмент.
Карты процесса являются схематической моделью. В процессном
менеджменте стараются определить процесс и составить его карту.
180
¸Ð¾Âù
¨¾É»ÁÐÆÔ¾
Ź˾ÉÁ¹ÄÔ
¨ÉǽÌÃÏÁØ
Рис. 6.8. Рабочая ячейка для выпуска одного изделия
Карта обеспечивает понимание и взаимосвязь. Во многих случаях
карта позволяет увидеть дублирование операций или даже их ненужность.
Картирование процесса – графическое представление – позволяет визуализировать течение процесса, установить связи, понять основные виды деятельности. Алгоритм действий показан на
рис. 6.9.
Карты потока создания ценности – другой способ описания
процесса, по сравнению с обычными картами процесса обеспечивает дополнительную информацию: одновременное представление
¦¹Ð¹ÄÇ
§ºÀÇÉ
ªÇÊ˹»Ä¾ÆÁ¾
ÁÀžƾÆÁ¾½ÇÃÌžÆ˹
¦¾Ë
£
›ÇÀ»É¹ËÃÊÇÊ˹»Á˾Ä×
£ÇÆ¾Ï Рис. 6.9. Алгоритм картирования процесса
181
потоков работ (материалов) и потоков информации, анализ потока
процесса и принципов ЛИН.
После составления КПСЦ в них формируются метрики ЛИН,
идентифицируются все шаги, добавляющие ценность в обоих потоках. Определяются также этапы, приносящие потери, и анализируется их влияние на процесс. Появляется карта «как есть» и ведется перестройка процесса и его составляющих по принципу «как
должно быть». Идеальное состояние может и не быть достигнуто.
КПСЦ составляется вручную с помощью карандаша и бумаги. Карта составляется от последнего шага процесса к первому. Иконки
материального и информационного процессов, а также итоговые
карты хорошо представлены в книге [27].
Менеджмент процесса (МП) – свод знаний для улучшения процесса. Результативность и эффективность процесса оценивается
качеством, объемом, стоимостью, быстротой реакции и т. п. Менеджмент процесса включает в себя пять фаз:
– картирование процесса;
– диагноз процесса;
– проектирование процесса;
– создание процесса;
– использование процесса.
Менеджмент процесса имеет много общего с МШС, однако он не
предлагает методов качества, а фокусируется на стоимости, эффективности, времени цикла и не учитывает характеристик и воспроизводимости процесса. Сегодня МШС использует как методы МП,
так и повышение качества.
6.3.3. Поток создания ценности
Идеология ЛИН основана на создании ценностей для компании
и минимизации потерь. Один из важных инструментов создания
такой ценности в бережливом производстве звучит так: «поток создания ценности (value stream)» – это процесс преобразования продукции, например, от сырья до готовой продукции согласно требованиям потребителей; от получения заказа до его выполнения; от
разработки концепции новой продукции до выпуска опытной партии. Поток создания ценности включает деятельность как с добавлением, так и без добавления ценности.
Управление потоком создания ценности (value stream
management – VSM) – это планирование и преобразование процес182
сов с целью минимизации использования имеющихся ресурсов,
таких как материальные ресурсы, время и трудозатраты. Внедрение VSM осуществляется командой, в которую должны входить от трех до семи специалистов из различных подразделений
(чаще все производственных, технологических и финансовых).
На практике программа реализации VSM на практике включает
восемь шагов. Причем основополагающая организационная работа заключается в реализации трех первых шагов программы:
ответственность руководства, выбор области применения и обучение.
Шаг 1. Постановка целей, которые позволят определить область
для улучшения в соответствии со стратегией развития бизнеса и
с текущей проблематикой, и выделение ресурсов, необходимых для
реализации решения.
Шаг 2. Выбор области применения сводится к выбору процесса,
который будет описан и улучшен с использованием VSM. На этом
этапе в более выгодной ситуации будет находиться организация,
уже определившая и описавшая процессы, например, при разработке системы МК в соответствии с требованиями стандарта ГОСТ Р
ИСО 9001 – 2008. Заметим, что первоначально рекомендуется применять VSM только к одному процессу. Это даст возможность получить необходимый опыт, который можно будет использовать для
совершенствования других процессов. В дальнейшем применять
VSM рекомендуется не более чем к трем процессам одновременно
(или в течение короткого промежутка времени). Изменение более
чем трех процессов одновременно связано с трудностями в согласовании изменений и может привести к выходу изменений из управляемого состояния.
Шаг 3. Обучение персонала, которое может проходить как вне
предприятия, так и на предприятии. Весь задействованный персонал должен понимать поставленные цели и задачи, основные
положения VSM, используемую терминологию и условные обозначения. Участники команды должны хорошо разбираться в рассматриваемых процессах, а также понимать используемые метрики и
методы. К работе команды может быть привлечен эксперт, имеющий успешный опыт реализации VSM.
Шаг 4–6. Картирование процесса «как есть и как должно быть».
Картирование потока создания ценности (value stream mapping) –
это описание процесса с использованием системы стандартных обозначений VSM. Картирование потока создания ценности включает
183
в себя два этапа: первый – графическое отображение каждого элемента процесса в материальных и информационных потоках от начала процесса до его окончания (как есть); второй – графическое
представление процесса в будущем (как должно быть).
Шаги 7–8. Создание и внедрение планов по методологии «кайдзен». Проекты по методологии «кайдзен» выполняются командой
и являются составной частью VSM. Продолжительность выполнения каждого проекта не более пяти дней. Цели для выполнения
проектов «кайдзен» устанавливаются на шаге 4–6 – картирование
процесса «как должно быть».
Проекты, которые должны быть выполнены, вносятся в календарный план. Такой план составляется на несколько месяцев вперед и включает сроки выполнения проектов «кайдзен», а также
распределение ответственности и полномочий. Оценка выполнения проектов «кайдзен» и поощрение производятся после закрытия этапа работ.
В каких случаях предприятию целесообразно внедрять VSM?
Предназначение VSM – минимизировать потери и непроизводительные затраты в рамках процесса. С высокой степенью достоверности можно говорить о наличии потерь даже на предприятиях с высоким уровнем организации производства в двух случаях.
Первый – когда на предприятии недостаточно задокументированы
процессы и/или персонал недостаточно четко понимает процессы.
Второй – когда на предприятии произошли изменения, например:
сокращение или расширение объемов выпуска; увеличение или сокращение ассортимента и структурные, технологические или любые другие изменения.
Как избежать ошибок при внедрении VSM? Провал неизбежен,
если менеджмент компании подходит к вопросу внедрения VSM
с такими мыслями: «Как бы нам сократить себестоимость продукции и услуг на 50 % и получить не более 3–4 дефектов на миллион
изделий, но при этом не создавать проекты, не выделять ресурсы
и не отвлекать персонал от повседневной работы». Обучение использованию инструментов бережливого производства сродни обучению езде на велосипеде. Кроме теории, необходима практика,
которая играет здесь первостепенную роль. Можно ли избежать падений при обучении езде на велосипеде? Чаше всего, нельзя. В то
же время приобретение необходимых навыков позволяет получить
требуемый результат, и этот нехитрый инструмент осваивают почти все желающие.
184
6.3.4. Интеграция МШС и ЛИН
Итак, что же роднит МШС, имеющий американские корни,
с рожденным в Японии ЛИН? В первую очередь – обоюдный интерес к отдельно взятому процессу. Именно это существенным образом отличает их от многих «маститых предшественников», ориентированных на всеобщий охват. Ответы на вопросы, касающиеся
взаимодополнения этих концепций, можно найти в публикациях
Майкла Джорджа, одного из первых идеологов Lean Six Sigma
(ЛИН и МШС) [13].
Какие пробелы в методе ЛИН может восполнить МШС?
1. Метод ЛИН не устанавливает требований к форме реализации
метода и требуемой для этого инфраструктуре. Поэтому успех ЛИН
во многом зависит от инициативности и организаторских способностей менеджеров, однако при смене менеджеров все может рухнуть.
Методу ЛИН недостает формализованных обязательств со стороны
высшего руководства, формализованного обучения, запланированного выделения ресурсов, отслеживания успеха с принятием корректирующих действий и т. д. (как раз об этом говорится в каждом
учебнике по МШС).
2. Метод ЛИН не достаточно сфокусирован на запросах потребителей. Их удовлетворение непосредственно не связано с его основной целью – устранением потерь и непроизводительных затрат.
В МШС фокус на потребителей – ключевой элемент. Это подтверждается тем, что все основные метрики этого метода построены на
отслеживании взаимосвязи параметров процесса и характеристик
продукции со спецификациями, установленными потребителями.
Ключевой принцип МШС – DMAIC – начинается с определения
требований потребителей.
3. В методе ЛИН дефекты и несоответствия признаются одним
из основных источников потерь на предприятии. В то же время
в ней не рассматриваются методы статистического управления процессами для устранения потерь. ЛИН не ориентирован на поиск
источников вариабельности процессов и путей снижении вариабельности, что является одним из основных элементов концепции
«Шесть сигм».
Какие пробелы в МШС может восполнить метод ЛИН?
1. Дефекты – главная мишень МШС – являются только одним
из многих видов потерь на предприятиях. В классической теории
метода ЛИН выделены семь видов потерь: перепроизводство, ожи185
дание, транспортировка, не добавляющая ценности деятельность,
наличие запасов, перемещение людей, производство дефектов [15].
Многие авторы выделяют дополнительные виды потерь. Например,
«ложная экономия», заключающаяся в использовании дешевого и
некачественного сырья и материалов; «многообразие» как результат применения неунифицированных элементов в процессах.
2. В МШС не проводятся параллели между качеством и удовлетворенностью потребителей, с одной стороны, и продолжительностью и скоростью выполнения процессов, – с другой. В то же время
продолжительность процесса напрямую связана с удовлетворенностью потребителей при оказании услуг, а для процессов производства – с замороженными средствами в виде запасов, находящихся
в режиме ожидания. В методе ЛИН анализ времени как одного из
основных ресурсов процесса является ключевым направлением.
3. Набор инструментов МШС ограничивает возможный круг решаемых задач. Улучшение процесса в рамках МШС проводится,
в основном, путем снижения вариабельности процессов статистическими методами и перепроектирования процессов с использованием метода ДФСС (Design for Six Sigma – проектирование для МШС).
В МШС упускаются такие возможности для улучшения процесса,
как сокращение непроизводительной деятельности, снижение времени ожидания, уменьшение запасов и транспортных расходов,
оптимизация рабочих мест и др. Все перечисленные возможности
в полной мере реализуются методом ЛИН.
Что же получилось в результате интеграции?
Восполнение описанных выше «пробелов» в рамках интегрированной концепции Lean Six Sigma приведено в табл. 6.2.
Таблица 6.2
Сравнение методов и их интеграция
Основные элементы
Обязательства руководства
Распределение ресурсов
Ответственность, полномочия, обучение
Градация специалистов (ЧП, ЗП и т. д.)
Определение, выбор, исполнение проектов
Краткосрочные проекты улучшения
Метрики и мониторинг
Использование принципа DMAIC
186
МШС
ЛИН
+
Окончание табл. 6.2
Основные элементы
МШС
ЛИН
+
Статистические методы FMEA
Выявление и устранение потерь
Повышение скорости процессов
Вытягивание процесса
Снижение затрат многообразия
Снижение потерь ложной экономии
Из этой таблицы видно, что в концепции Lean Six Sigma ответы на вопрос «как организовать деятельность?» взяты из МШС,
а на вопрос «что делать?» – в основном из метода ЛИН. При этом
концепция Lean Six Sigma использует объединенный набор измеряемых показателей (метрик) и объединенный набор методов и
инструментов реализации совершенствования. Пример набора методов и инструментов, используемых в концепции Lean Six Sigma,
приведен в табл. 6.3.
Таблица 6.3
Возможные инструменты интеграции методов
D-define
M-measure
A-analyze
I-improve
C-control
QFD (СФК)
ГП
Анализ Кано
Карты процесса
ФСА
Приоритеты
Контрольные
карты
Анализ Парето
Гистограммы
Оценка эффективности
Сбор данных
FMEA
Анализ Искава
Анализ затрат
Временные
ловушки
Анализ ограничений
FMEA
5S
Кайдзен
Пока-ёка
Матрицы
решений
Контрольные
карты
Пока-ёка
Визуальный
контроль
Обучение,
стандартизация,
информирование
Графическое сравнение результатов деятельности предприятия с использованием интегрированной концепции «Шесть сигм»
+ «Бережливое управление» с результатами концепций «Шесть
сигм» и «Бережливое управление», применяемых по отдельности,
приведено на рис. 6.10. Затраты на выполнение каждого из проектов примерно одинаковые [13].
Практика использования концепции Lean Six Sigma на западных предприятиях позволяет собственными силами в короткие
сроки (около года) обеспечить [1]:
– снижение себестоимости продукции и услуг на 30–60 %:
187
›¾ÄÁÐÁÆÔƾÈÉÇÁÀ»Ç½Á˾ÄÕÆÔÎÀ¹ËɹË
±¾ÊËÕÊÁ¼Å
š¾É¾¿ÄÁ»Ç¾
ÌÈɹ»Ä¾ÆÁ¾
›É¾ÅØ
Ç¿Á½¹ÆÁØ
ƾ½¾ÄÁ
±¾ÊËÕÊÁ¼Åš¾É¾¿ÄÁ»Ç¾ÌÈɹ»Ä¾ÆÁ¾
°ÁÊÄǽ¾Í¾ÃËÇ»
Рис. 6.10. Сравнение методов по затратам
– сокращение времени предоставления услуг до 50 %;
– сокращение количества дефектной продукции примерно в
2 раза;
– повышение без дополнительных затрат объема выполненных
работ до 20 %;
– снижение стоимости проектных работ на 30–40 %;
– сокращение времени выполнения проектов до 70 %.
В каких случаях можно рассчитывать на такие результаты?
Есть два основных признака, свидетельствующих о наличии
устранимых потерь в процессах. Первый признак – любые изменения, происходящие на предприятии, например увеличение или
уменьшение объемов производства, расширение ассортимента, организационные изменения, инновации и т. д. Второй признак – недостаточное документирование процессов и недопонимание сущности процессов сотрудниками, вовлеченными в процесс [9].
Нужно ли знать в совершенстве весь набор инструментов и
метрик Lean Six Sigma для того, чтобы начать проекты по улучшению? Не нужно. Принцип 20/80 справедлив и в отношении востребованности знаний специалистов категории «черный пояс».
При реализации 80 % проектов используется менее 20 % изученных этими специалистами инструментов [4]. Сложность применения концепции Lean Six Sigma кроется в простоте отдельных ее
элементов.
188
Рассмотрим несколько основных принципов, сопутствующих
успеху как в применении простых статистических методов, так и
при реализации концепции Lean Six Sigma:
– заинтересованность руководства;
– выделение ресурсов;
– опыт успешных проектов.
Руководство должно получить объем знаний, необходимый для
контроля и управления этой деятельностью. При реализации концепции Lean Six Sigma к ресурсам относят оплаченное время персонала, затраты на его обучение и приобретение средств, необходимых для подготовки и выполнения проектов. Лидер проекта должен
иметь практический опыт участия в успешных проектах по улучшению. При всей важности обучения опыт участия в одном успешном
проекте стоит изучения десятков примеров из практики.
Приживутся ли на наших предприятиях Lean и Six Sigma или
же будут оставаться заморской диковинкой?
Успех порождает успех. Успех МШС на американском рынке
породил желание облачить в форму этого метода и другие подходы, продолжая движение по пути постоянного совершенствования,
или, проще говоря, чтобы опередить конкурентов. Такие успехи
должны пробудить желание изучать и апробировать новые концепции и методы повышения качества и снижения затрат. Благо, что
концепция Lean Six Sigma позволяет совершенствовать свою деятельность постепенно, от проекта к проекту.
6.4. Проектирование для шести сигм
6.4.1. Особенности метода ДФСС
Данный метод применяется для сложных систем, обладающих
специфическими особенностями, когда МШС не позволяет принимать оптимальные решения.
Цель ДФСС изменить процесс для того, чтобы коренным образом улучшить процесс для максимального удовлетворения потребителя. ДФСС необходим, когда:
– бизнесу требуется изменить основной процесс;
– бизнес обладает специфическими особенностями;
– руководство или команда установили, что простой процесс
улучшений не приведет к полному удовлетворению потребителей;
189
– бизнес убедился в необходимости разработки нового продукта.
Теория ДФСС строится на теоретической основе аксиоматического проектирования и ТРИЗ и представляет собой аксиомы или
гипотезы в зависимости от того, как эти фундаментальные знания
используются. Фундаментальные знания, которые не могут быть
проверены, воспринимаются как истина и называются аксиомой.
Если фундаментальные знания могут проверяться – они трактуются как гипотеза. Основная цель ДФСС – «делать правильно с самого
начала» – позволяет избежать многих ошибок в конце проектирования. Составная часть – шесть сигм – определяется как уровень,
при котором уязвимость проекта не эффективна или минимальна.
Обычно на качество влияют два вида уязвимости:
– концептуальная уязвимость, возникающая при пренебрежении аксиомами и принципами проектирования;
– операциональная уязвимость из-за потерь в робастности.
Уменьшением или устранением этого рода уязвимости занимается
МШС.
Уменьшение источников уязвимости обеспечивается как аналитическими, так и практическими методами. Многие фирмы,
успешно применяющие МШС, имеют свое мнение относительно
ДФСС. Обычно считается, что ДФСС – это структурирование ГП
и процесс DMAIC. Однако такой подход слишком узок и не может
привести к получению оптимальных характеристик. Благодаря недостаточности данных на начальных этапах проектирования не все
инструменты МК для МШС могут быть использованы.
Кроме того, ДФСС должен использовать и новые инструменты,
учитывающие специфику процессов ДФСС.
Этапы метода ДФСС представлены на рис. 6.11 [27].
Метод ДФСС воздействует на оба типа уязвимости, это достигается не только приближением среднего к целевому значению, но и
применением структурирования процессов проектирования. ДФСС
также управляет изменениями организационной культуры предприятия, меняя старые парадигмы, мотивацию людей, внедряя
культуру принятия решений и стремясь к идее осуществлять один
проект в единицу времени.
Теория ДФСС использует методы и инструменты, уменьшающие
уязвимость обоих типов и реализует продукцию на уровне шести
сигм. Операциональная уязвимость уменьшается за счет уменьшения вариабельности и регулировки средних значений параметров
190
%'44
"sÃÇÆϾÈË̹ÄÕÆÔ¾ÁÆÊËÉÌžÆËÔ
#sªË¹ËÁÊËÁоÊÃÁ¾ÁÆÊËÉÌžÆËÔ
›
"
%'44
"
›
%."*$
"
›
›É¾ÅØ
£ÇÆϾÈË̹ÄÕÆÔ ¨ÉǾÃËÁÉÇ»¹ÆÁ¾
Ö˹È
¨ÉÇÁÀ»Ç½ÊË»Ç
Рис. 6.11. Применение ДФСС на разных этапах
критических по качеству (CTQ) – за счет методов РП, DMAIC, выбора допусков.
Выбор допусков – ядро операциональной уязвимости, так как
выбирает допуски проектируемых параметров и переменных процесса, что влияет на выбор метрик, измерительной аппаратуры,
цены и размеров продукции.
Концептуальная уязвимость чаще всего не выявляется полностью из-за ограниченности времени, нехватки средств, выбора неоптимального решения и т. д. Все это в какой-то мере может быть
устранено позже по получении информации после испытаний или
эксплуатации, так как качество по своей природе оценивается по
факту появления продукции. К несчастью, эта практика приводит
к пересмотрам и переделкам, борьбе с внутренними недостатками,
что называется «борьбой с огнем». Компании, придерживающиеся
этой практики, проигрывают по всем показателям. Причем коррекция концептуальной уязвимости за счет операциональной уязвимости эффективна в гораздо меньшей степени. Кроме того, такие
коррективы сложны и дороги. Поэтому использование ДФСС на начальных стадиях является главной целью и требует объединения
систематических методов проектирования, концепций качества и
предваряющих методов (РП, ТРИЗ, аксиоматическое проектирова191
ние, статистические методы). Обычно большинство методов проектирования имеют эмпирическую основу, давая представления профессионалов как наилучшее решение и упуская возможности научных исследований. Зачастую, следуя за удовлетворенностью потребителя и руководствуясь здравым смыслом, можно не получить
ªËÇÁÅÇÊËÕ
ªËÇÁÅÇÊËÕÈÉÇËÁ»»ÄÁØÆÁØ
¨Ç˾ÆÏÁ¹ÄÇËÉÁϹ˾ľÆ
»ÇÀÅÇ¿ÆÇÊËÁϾÆÔ
¨Ç˾ÆÏÁ¹ÄÈÇÀÁËÁ»¾Æ
»ÇÀÅÇ¿ÆÇÊËÁϾÆÔ
›ÄÁØÆÁ¾
›É¾ÅØ
¨ÉǾÃËÁÉÇ»¹ÆÁ¾¨ÉÇÁÀ»Ç½Ê˻ǨÇÊ˹»Ã¹ª¾É»ÁÊ
™Æ¹ÄÁÀɹÀÆÁÏÔ
›ÇÀÅÇ¿ÆÇ
ÊËÁÊÁÊ˾ÅÔ
ÈÉǽÌÃÏÁÁ
«É¾ºÇ»¹ÆÁØ
ÃÈǽÊÁÊ˾
ŹÅ
¬Å¾ÆÕѾÆÁ¾
ɹÀÆÁÏÔÁ
ÇÈËÁÅÁÀ¹ÏÁØ
›ÇÀÅÇ¿ÆÇ
ÊËÁÈǽÊÁ
Ê˾Å
«É¾ºÇ»¹ÆÁØ
ÃÃÇÅÈÇƾÆ
˹Å
¡ÀžƾÆÁ¾
½ÇÈÌÊÃÇ»
¡Æ»¾ÊËÁÏÁÁ
»ÌÄÌÐѾÆÁ¾
›ÇÀÅÇ¿ÆÇÊËÁ
ÈÉÇϾÊÊÇ»
«É¾ºÇ»¹ÆÁØ
§Ï¾ÆùùоÊË»¹
 Êɾ½Æ¾¾ÀƹоÆÁ¾Ï¾ÄÁ  »ÇÀÅÇ¿ÆÇÊËÕÊɾ½Æ¾¼Ç
 ÀƹоÆÁ¾»¹ÉÁ¹ÏÁÂ
 »ÇÀÅÇ¿ÆÇÊËÕ»¹ÉÁ¹ÏÁÂ
 64-Á-4-
 »Æ¾ÑÆÁ¾»ÇÀ½¾ÂÊË»ÁØ
 ÌÊÄÇ»ÁØÖÃÊÈÄ̹˹ÏÁÁ  ÁÆ˾ÆÊÁ»ÆÇÊËÕÇËùÀÇ»
 ÁÆ˾ÆÊÁ»ÆÇÊËÕÇËùÀÇ»
ÃÇÅÈÇƾÆËÇ»ÁÈÉÇϾÊÊÇ»
¨ÉǾÃËÁÉÇ»¹ÆÁ¾
Èǽ½¾É¿Ã¹Á»¹ÄÁ½¹ÏÁØ
«É¾ºÇ»¹ÆÁØ
ÃÊÁÊ˾ž
ÈÉǽÌÃËÌ
£ÇÆϾÈÏÁØ
ÈÉǽÌÃÏÁÁ
§Èɾ½¾Ä¾ÆÁ¾
ÈÉǽÌÃ˹
«É¾ºÇ»¹ÆÁØ
ÉÔÆùÁ
ÈÇËɾºÁ˾ÄØ
$52T
¡ÀÌоÆÁ¾
ÉÔÆù
Рис. 6.12. Зависимость стоимости и возможностей на этапах ЖЦ
›É¾ÅØ
¶Ë¹ÈÔÈÉǼɹÅÅÔ
Рис. 6.13. Связь требований и возможностей на этапах ЖЦ
192
решений, удовлетворяющих требованиям МШС. Поэтому следует
перенести внимание на начальные стадии проектирования, помня,
что основная часть стоимости расходуется именно здесь. Исследования в области производства, включая и проектирование продукции,
нацелены на сокращение цикла, снижение потерь, сокращение стоимости и улучшение качества. На рис. 6.12 показана зависимость
воздействий проектирования и стоимостью. Потенциал измеряется
как разница между возможностями и полной стоимостью.
Соотношение между требованиями и возможностями на разных
этапах ЖЦ показано на рис. 6.13.
6.4.2. Этапы метода ДФСС
Алгоритм действий при использовании метода ДФСС, так же
как МШС (define, measure, analyze, improve, control – определение,
измерение, анализ, совершенствование, контроль) состоит из пяти
этапов (рис. 6.14). Названия этих этапов различаются, так как многие последователи метода ДФСС применяли собственную терминологию, например:
– DCCDI (Ф. Солиман): define, customer, concept, design, implement – определение, исследование потребителя, формирование
идеи, проектирование, осуществление;
– DMEDI (Дж. Силвестэйн): define, measure, explore, develop,
imple-ment – определение, измерение, исследование, совершенствование, осуществление;
– IDOV (Д. Вудфорд): identify, design, optimize, validate – инициация, формирование идеи, оптимизация, обоснование;
– DIDES (Ш. Тагути): define, initiate, design, execute, sustain –
определение, ознакомление, разработка цели, реализация, поддержка;
– ICOV (К. Янг): identify, characterise, optimize, verity – распознавание, определение характеристик, оптимизация, контроль.
Однако все эти методологии используют одинаковые инструменты и трудно различимы. Рассмотрим подробнее этапы, предложенные Ш. Тагути в одной из первых серьезных публикаций по ДФСС
[31].
Будем использовать обозначение DIDES при описании стадий
ДФСС. Метод включает в себя структурирование и применение.
Этап 1. Определение – D (define). Основная продукция – график команды.
193
194
¹
Рис. 6.14. Алгоритм действий при ДФСС
ÇÊ˹ËÇÐÆÇÄÁÎÇÉÇÑÈÉÇϾÊÊ
ªË¹½ÁجÄÌÐѾÆÁ¾ÈÉÇϾÊÊÇ»
ÌÄÌÐѾÆÁ¾º¾ÀÁÀžƾÆÁØÈÉÇϾÊʹ
ÁÀžƾÆÁ¾ÈÉÇϾÊÊÇ»»ÊÇÇË»¾ËÊË»ÁÁÊËɾºÇ»¹ÆÁØÅÁÈÇËɾºÁ˾ÄØÁÉÔÆù
ªË¹½Á؛ÇÈÄÇÒ¾ÆÁ¾ÈÉÇϾÊÊÇ»
žƾ½¿Å¾ÆËÈÉÇϾÊÊÇ»
ʺÇɽ¹ÆÆÔÎÁÊÈɹ»Ä¾ÆÁ¾ÇÑÁºÇÃ
ÈÉÇϾÊÊÔǺÊÄÌ¿Á»¹ÆÁØÁ»ÇÊÊ˹ÆǻľÆÁØ
ªË¹½ÁبÉÇϾÊÊÔÈÉǾÃËÁÉÇ»¹ÆÁØÈÉÇÁÀ»Ç½ÊË»¹ÃÇÆËÉÇÄØÈÇÊ˹»ÃÁ
ÈÉÇϾÊÊÔ»¹ÄÁ½¹ÏÁÁ
ÈÉÇϾÊÊÔÈÇÊ˹»ÃÁÁǺÊÄÌ¿Á»¹ÆÁØ
ªË¹½ÁØ©¹À»ÁËÁ¾ÃÇÆϾÈÏÁÁ
Á½¾Á»ÔÊÇÃǼÇÌÉÇ»ÆØÇÈɾ½¾Ä¾ÆÁ¾»ÎǽǻÈÇËɾºÁ˾ľÂÈÇÊ˹»ÒÁÃÇ»
ÈÉǾÃËÁÉÇ»¹ÆÁ¾ÈÉÇϾÊÊÇ»ÊÇÀ½¹ÆÁØÊÁÊ˾ÅÔ¹ÉÎÁ˾ÃËÌÉÔ½ÁÀ¹Âƹ
ÁÀÌоÆÁ¾ÈÇËɾºÁ˾ľÂÁÃÇÆÃÌɾÆËÇ»ÁÊÊľ½Ç»¹ÆÁ¾ÖÃÇÆÇÅÁÃÁ
ÊÇÀ½¹ÆÁ¾ÃÇÆϾÈÏÁÁ
¦¾Ë
ªË¹½Á؛ÇÀÆÁÃÆÇ»¾ÆÁ¾À¹ÅÔÊĹ
ÆÇ»¹ØÃÇÅȹÆÁØÊ˹ÉÔ¾ÈÉÇϾÊÊÔËɾºÌ×ËɾÇɼ¹ÆÁÀ¹ÏÁÁÆǻԺÁÀƾÊÆǻԾÈÉÇϾÊÊÔ
ÁÆÆÇ»¹ÏÁÇÆÆÔ¾Á½¾ÁÈÉÇϾÊÊÇ»ÆǻԾÈÉÇϾÊÊÔÇÊÆÇ»¹ÆÔƹÖÃÊȾÉÁžÆ˾ÆǻԾÈÉÁÆÏÁÈÔ
žƾ½¿Å¾Æ˹Á˽
Шаг 1. Инициация проекта. Проект ДФСС может быть определен
как креативное проектирование продукции. Под креативным понимается творческий процесс создания нового, состязательного, переделываемого образца. На этом шаге проводится определение концепций продукции, постановка целей и уяснение проблем. Ведется разработка предложений, определяется руководство проекта, создается
проект предложения и проводится отбор лучшего проекта. Этот шаг
аналогичен улучшению проекта в DMAIC. Однако продолжительность и стоимость существенно выше. Продолжительность возрастает из-за создания специфического проекта, стоимость возрастает
из-за учета большего числа требований и критических параметров.
Инструменты: путевая карта.
Шаг 2. Сфера проекта. Определяется сфера проекта, создается
план, определяются структура и ресурсы.
Инструменты: опрос потребителей, статистические графики.
Шаг 3. Планирование и управление проектом. Менеджмент проекта (контроль, анализ, коммуникации, оценка рисков). Разработка плана – планирование и определение ХК. Предлагается новая
креативная концепция на основе инновационных методов (аксиоматическое проектирование, ТРИЗ). Определяется набор метрик,
порядок измерения, требования к процессам и продукции, методы
оценивания. Создается межфункциональная команда. Определяются цели и допуски для каждой метрики.
Инструменты: график Ганнта, график AND/PERT, ТРИЗ.
Этап 2. Инициация – I (identify). Основная продукция: КХК.
Шаг 4. Определение потребителя. Анализ ситуации/устав команды по оценке потребителя (внешнего, внутреннего, акционеров). Проводится сегментация потребителей и оценивается соотношение потребитель/сегмент.
Инструменты: методы исследования операций, анализ Kaнo.
Шаг 5. Сбор пожеланий. Выбирается метод исследования потребителя (интервью, фокус-группы, обзор). Составляется план сбора
данных, проводится сбор данных и построение выборок.
Инструменты: диаграмма сродства, дерево структур, СФК.
Шаг 6. Определение критических характеристик. Проводится
структурирование данных с учетом сродства и иерархии, а также
ранжирование пожеланий потребителя. В итоге осуществляются
следующие задачи:
– определяется метод получения данных ГП,
– составляется список ожиданий и требований,
195
– осуществляется перевод ГП в функциональные и измеримые
требования,
– уточняются требования (минимизация числа, разрывы, влияние среды),
– определяются критические параметры изделия: по качеству –
CTQ, поставке – CTD, цене – CTC и т. д.,
– задаются количественные величины КХК: метрики, допуски,
операционные окна, порядок получения.
Инструменты: анализ допусков, бенчмаркинг, карты учета.
Этап 3. Проектирование – D (design). Основная продукция:
качественное проектирование.
Шаг 7. Развитие концепций. Проводится функциональный анализ, определяются функции продукции, процессов, сервиса. Выбранные критические характеристики преобразуются в процессы.
Проводится бенчмаркинг ХК и процессов, выбираются лучшие
технологии и оптимальная концепция. Проводится оценка по выбранным критериям.
Инструменты: фунциональный анализ, СФК, бенчмаркинг.
Шаг 8. Качественное проектирование. На этой фазе необходимо
получить проект с функциональными характеристиками, отвечающими требованиям МШС, для этого проводится высококачественное проектирование элементов с использованием оптимальных
процессов, информации, устройств, персонала, оборудования, материалов. Осуществляется разработка требований для всего вышеназванного и распределение требований по функциям и процессам.
Оцениваются критические ресурсы системы, логистики, маркетинга, аутсорсинга и т. д.
Инструменты: обзор технологий, карты процессов, архитектура ИT, выходные диаграммы, организационное проектирование.
Шаг 9. Оценка возможностей проектирования. Определяются критерии оценки, проводятся количественные и качественные
оценки, вырабатываются рекомендации для ликвидации сохраняющихся несоответствий, выбирается наилучший вариант; интегрированное проектирование, обратная связь с потребителем,
обсуждение проекта с акционерами и потребителями, выработка
окончательных требований, оценка предполагаемых рисков, создание итоговой стратегии.
Инструменты: карты оценки, моделирование процессов, ФМЕА,
анализ процесса проектирования, ПЭ, РП, проектирование с учетом надежности.
196
Этап 4. Осуществление – E (execute). Основная продукция:
детальный план контроля процесса производства.
Шаг 10. Детальное проектирование. Осуществление плана проектирования, процессов, выбор лучшего варианта. Уточнение
КХП, контрольных точек проверки, пределов измерений.
Инструменты: карты процессов, проектирование ИT, СФК,
бенчмаркинг.
Шаг 11. Оценка возможностей. Ведется процесс прогнозирования и улучшения, анализ возможностей, моделирование ХК (анализируются риски, возможности, воспроизводимость, оснащенность процессов).
Инструменты: PERT, FМЕА, моделирование, анализ допусков,
карты учета.
Шаг 12. Подготовка плана контроля и верификации. Производится четкое управление процессами, составляется документация
по измерениям и испытаниям пилотного образца. Ведется анализ
процессов проекта.
Инструменты: карта процессов, карта процессов управления,
стандарты.
Этап 5. Подтверждение – S (sustain). Основная продукция:
пилотный проект.
Шаг 13. Результаты выполнения пилотного проекта. Контроль
процессов и валидация. Подтверждение того, что для конкретного
изделия требования выполнены и что управление процессами соответствует этим требованиям. Проводится уточнение шкал, проверяется функциональность процессов. Ведется контроль и оценка
результатов изменений. Принимаются решения о полученных результатах и возможных изменениях. Подготавливается план внедрения и необходимая документация.
Инструменты: контрольные карты, анализ осуществимости.
Шаг 14. Внедрение процессов производства. Построение полномасштабных проектов, оценка характеристик, обучение персонала, выход на рынок. Проводится оценка полученных результатов:
выход годных, количество дефектов на миллион возможностей,
стабильность.
Инструменты: планы контроля DMAIC, стандарты, процедуры, инструкции.
Шаг 15. Развитие собственных процессов. Проводится уточнение процедур и операций процессов. Ведется развитие процессов
менеджмента, составляются планы гарантийного обслуживания.
197
Завершение проекта.
Инструменты: карты управления процессами, оценка воспроизводимости процессов, испытания на надежность.
Эффективность применения ДФСС достигается, когда происходит объединение аналитических исследовательских методов проектирования и моделирование структуры проекта становится обязательным этапом. Структура представляет собой набор взаимосвязей
требований к проекту, параметров разработки, переменных процесса. Структуру в зависимости от содержания и формата можно представить в виде блок-схемы, карт процессов, причинно-следственных
диаграмм. С помощью этих средств можно представить как атрибуты потребителя (consumer attribute – СА) превращаются в функциональные требования (functional regulation – FR) и установить связи
между ними. Затем следует понять, как связаны между собой FR.
Взаимосвязь между FR влияет на уязвимость разработки, снижая
контролепригодность и регулируемость. Наконец, взаимосвязи влияют на надежность и робастность и затрудняют поиск лучшего решения. Чаще всего проектировщики стараются отрегулировать только
некоторые переменные процесса, игнорируя остальные. Это приводит к неверным решениям и невозможности определения некоторых
причин поведения создаваемой разработки.
Интеграция философии МШС с научными методами проектирования и робастной стратегией ДФСС дает много преимуществ.
Например, применение абстракций на высшем уровне принятия
решений и использование аналитического аппарата и экспериментальных проверок на нижних уровнях уменьшает вариабельность
(называется методом зигзагов в аксиоматическом проектировании). Фазы ДФСС гораздо проще выполняются, когда выяснены и
устранены взаимосвязи.
К несчастью аксиомы не всегда применимы, в особенности для
технологических процессов, корректировки корпоративной культуры, в вопросах стоимости. Сама организация проектирования существует при наличии ряда взаимосвязей технология – стоимость.
Поэтому желание улучшить способности конструкции сталкиваются с воздействием источников вариаций, внешних по отношению
к FR, но оказывающих нежелательное воздействие.
Процесс проектирования включает три этапа картирования
между четырьмя областями (рис. 6.15).
Первые карты составляются между СА и FR. Этот этап очень важен, так как необходимо найти минимальный набор требований
198
:GY
¥¹ËÉÁϹ™
$"T
.
.
.
'3T
%1T
.
.
.
.
.
.
:GY
­ÁÀÁоÊÃǾ
ùÉËÁÉÇ»¹ÆÁ¾
17T
¥¹ËÉÁϹ›
.
.
.
¨ÉÇϾÊÊÆǾ
ùÉËÁÉÇ»¹ÆÁ¾
Рис. 6.15. Картирование процесса
высшего уровня к техническим характеристикам. Здесь используется СФК. Как только этот набор определен, составляется матрица
А физического картирования. Эта матрица включает область FR и
область параметров проектирования DP (design parameters). Она
определяет действия при каскадировании от высшего уровня вниз
к низшему уровню декомпозиции. Набор матриц проектирования
функциональной структуры устанавливает связи и обеспечивает воспроизведение изменений разработки при анализе типа «если... то».
Карты процессов (матрица В) являются последним этапом и
устанавливают связи между областью DP и переменными процесса
PV (process variable). Карты могут также быть представлены в виде
матрицы и показывать, как осуществляется этот переход.
6.4.3. Сравнение МШС, ЛИН и ДФСС
В МШС при распределении этапов и наличии специалиста «черного пояса» матрицы А и В (рис. 6.15) в явном виде отсутствуют.
В ДФСС тройное картирование необходимо, чтобы обеспечить последовательность.
Когда два последних картирования следуют за аксиомами проектирования, возможность достижения лучших результатов МШС
гарантирована, а появление новых матриц позволяет учесть все
специфические особенности проекта и его инновационность. Многие методы, в том числе DMAIC, хорошо управляют процессом производства. Однако эти методы не обеспечивают последовательность
при декомпозиции разработки и использованию принципов проектирования, учитывающих уязвимость проекта. Проблемы проектирования необходимо решать посредством использования перемен199
ных процесса – x. В МШС область DP игнорируется. «Черный пояс»
при отсутствии матрицы DP может интуитивно внести изменения в
регулировку переменных процесса PV, которые не приведут к оптимальному решению и к неоправданным изменениям процесса.
Решение проблем проектирования может быть достигнуто за
счет изменений независимых x-переменных, находящихся в областях DP или PV в соответствии с имеющимися матрицами А и
В. Изменения могут быть мягкими или жесткими. Мягкие изменения сводятся к регулировке номинальных значений внутри заданной области допусков, изменению допусков или двумя действиями
одновременно. Жесткие изменения заключаются в добавлении или
исключении переменных в обеих областях, что может привести к
значительным изменениям в проектировании и производстве.
Аналитически полагаем, что FR = f (DP), где DP – матрица размера m. Каждый элемент матрицы рассматривается как
DPi = g(PVi ) i = 1, …,m.
Мягкие изменения могут осуществляться за счет использования
чувствительности в физической и процессной матрицах:
¶FR æç ¶FR ö÷ æç ¶DPi ö÷÷
÷´ç
=ç
÷ = f '[g(PVi )]g ¢(PVij ), ¶PVij çè ¶Pi ÷÷ø ççè ¶PVj ÷÷ø
(6.9)
где PVij – переменные процесса в матрице PVi, которые могут быть
отрегулированы (изменены) для улучшения требований FR. Первый член формулы (6.9) представляет изменения в проектировании, второй – изменения в процессе. Успех ДФСС приходит только
при использовании обоих видов изменений.
На этапах ДФСС активно используется Р-диаграмма. Выход
в матрице FR записывается как Y, на который воздействуют три
вида переменных:
– входные сигналы, обозначаемые m,
– параметры проектирования x,
– ШФ Z,
– вариации Y и его отклонения от целевого значения вызываются воздействием ШФ.
Обычно матрицы m и Y при идеальном преобразовании энергии
равны. Поэтому целью ДФСС является сведение к минимуму разности между этими матрицами и уменьшение разброса относительно целевого значения. Снижение вариабельности возможно за счет
уменьшения взаимосвязи x и Z.
200
В ДФСС имеем дело с FR или yi, которые тесно связаны с пожеланиями потребителя. Будем считать, что матрица Х делится на
значимые {xs, 0} факторы и незначимые факторы {0, xns}. То же
сделаем и для ШФ. Количество незначимых факторов велико, в то
время как значимых всего несколько. Классификация возможных
зависимостей проекта от шумов приведена в табл. 6.4.
Таблица 6.4
Возможные ситуации
Xs
Zs присутствует
Zs отсутствует
Присутствует Потенциал МШС и ДФСС Тривиально, хватает одного ПЭ
Отсутствует
Концептуальные изменения, ДФСС, МШС не
эффективен
Такого устройства нет
Воздействие несущественных факторов практически всегда незначительно и мало что прибавляет к сложности проблемы и методам принятия решений. Когда появляется матрица Xs хорошо применяются методы МШС и ДФСС. При концептуальных изменениях
необходимо включать методы ДФСС. На рис. 6.16 показана связь
рассмотренных трех методов.
§š²¡ž¨©§œ©™¥¥´
­ªª
§È¾É¾¿¹×Ò¾¾
ÈÉǾÃËÁÉÇ»¹ÆÁ¾
»ÆÌËɾÆƾ¼Ç2
©Çº¹ÊËÆÇÊËÕ
 ¬Ð¾ËËɾºÇ»¹ÆÁÂ
›ÇÊÈÉÇÁÀ»Ç½ÁÅÇÊËÕ
©¨
¨É¾½ÊùÀ̾ÅÇÊËÕ®£
¤¡¦
¬Å¾ÆÕѾÆÁ¾
ÈÇ˾ÉÕ
ÊÇÃɹҾÆÁ¾›¯
¥±ª
¬Å¾ÆÕѾÆÁ¾
½¾Í¾ÃËÇ»
ÊÇÃɹҾÆÁ¾
»¹ÉÁ¹ÏÁÂ
ªÆÁ¿¾ÆÁ¾ÏÁÃĹ
ªÈÇÊǺÆÇÊËÕ
 £¹ÉËÔÈÇËÇÃÇ»
 ªÆÁ¿¾ÆÁ¾ÈÇ˾ÉÕ
 ›É¾ÅØÏÁÃĹ
 ªÆÁ¿¾ÆÁ¾ÊËÇÁÅÇÊËÁ
 ¨Ä¹ÆÁÉÇ»¹ÆÁ¾Ö˹ÈÇ»
 ¨ÉǼÆÇÀÁÉ̾ÅÇÊËÕ
 ›ÔÈÇÄÆÁÅÇÊËÕ
 ©¾ÀÌÄÕ˹ËÁ»ÆÇÊËÕ
 ›ÇÊÈÉÇÁÀ»Ç½ÁÅÇÊËÕ
 «ÇÐÆÇÊËÕ
Рис. 6.16. Основные задачи, решаемые МШС, ЛИН и ДФСС
201
Для ДФСС важно наличие потока информации: информационный поток между поставщиками – фирмой и потребителями.
Управление потоком информации – ключ для производства высококачественной продукции.
Можно выделить два потока: экономический сервис/продукция
и оплата; информационный поток о требованиях и возможностях
продукции.
Смысл ДФСС кроется в шести простых шагах:
– удовлетворение желаний потребителей определение характеристик, обусловливающих успех КХК и достижения для них целевых значений;
– построение начальной концепции – малого у, большого Y, моделей и определение среднего значения цели и вариаций;
– модель характеристик проектирования – определение возможностей процесса и соответствующих характеристик при наличии вариаций;
– оптимизация характеристик проектирования – определение
разницы между желаемым и действительным и максимальная
ликвидация этого различия;
– верификация проекта через моделирование и испытания;
– контроль КХК для демонстрации выполнения пожеланий потребителя.
6.4.4. Особенности стратегии ДФСС
Компания, использующая МШС, имеет 3,4 дефекта на миллион на всех этапах ЖЦ. Большинство действий применяется в ежедневной практике, и лишь небольшое число кардинальных решений в отдельные критические моменты. Проектные решения могут
быть соответствующими и не соответствующими. Несоответствия
появляются, когда решения, принимаемые в процессе проектирования, далеки от идеальных (правильное решение не выполняется,
необходимые измерения трактуются неадекватно, важные выводы
адресуются не тем, кому надо и т. д.). Все несоответствия должны
фиксироваться и устраняться.
Команда получает первую информацию о реальном состоянии
дел на основе испытаний и изготовления прототипа. Это обычно
происходит в середине цикла разработки. В это время уже нет возможности внести все необходимые изменения. Поэтому главной
целью ДФСС является делать все правильно с самого начала. Про202
блемой является недоступность полезной информации в начале
цикла. Смысл ДФСС состоит в выполнении принципов проектирования с самого начала. ДФСС на первых этапах использует методы МШС. Однако МШС не может улучшить процесс без коренных
изменений, поэтому ДФСС включает мощные инструменты МК на
этапах оптимизации.
Контрольные вопросы
1. Назовите основные методы менеджмента качества.
2. В чем заключается суть МШС?
3. Что обозначает индекс воспроизводимости?
4. Укажите возможные ситуации работоспособности процесса.
5. Назовите основные этапы по внедрению МШС.
6. Применение каких вспомогательных средств необходимо при внедрении МШС?
7. В чем заключается смысл метода бережливого производства? Его
принципы?
8. Укажите отличительные стороны МШС и ЛИН.
9. Для чего необходимо построение КПСЦ?
10. За счет чего возможно минимизировать потери компании при реализации ЛИН?
11. Почему целесообразно совместное применение МШС и ЛИН?
12. Какие основные инструменты способствуют интеграции МШС и
ЛИН? Проанализируйте их.
13. Какую роль играет ДФСС при перепроектировании процессов?
14. Перечислите особенности применения ДФСС при МШС.
15. Какие основные задачи решаются МШС, ЛИН и ДФСС?
203
Заключение
В учебном пособии рассмотрены наиболее перспективные и
широко применяемые современные инструменты МК: РП, СФК,
FМЕА и методы организации производства – МШС, ЛИН и ДФСС,
использующие эти инструменты.
Современное производство основывается на этих методах. Естественно, что в рамках учебного пособия невозможно подробно описать упомянутые инструменты и методы МК. Список литературы
содержит наиболее интересные публикации, к которым можно обратиться за дополнительной подробной информацией.
Следует отметить, что ни один из описанных инструментов и методов не мыслится без широкого использования пакетов прикладных программ, о которых в пособии практически ничего не сказано.
Это не просчет авторов, а сознательный выбор, так как пособие не
может иметь энциклопедический характер. Поэтому в готовящейся монографии авторов будет представлен материал по применению
идей метода сбалансированных показателей и использованию ПО.
204
Приложение А
Вопросник для первоначальной самооценки
№ п/п
Принцип управления качеством
Уровень Среднее
зрелости значение
1. Ориентация на потребителя
a)
Выявила ли организация соответствующие группы потребителей или рынки с целью получения наилучших
финансовых и экономических выгод для организации?
b)
Смогла ли организация в полной мере понять нужды
и ожидания потребителей и соответствующей цепи поставок и выявить необходимые ресурсы для выполнения
этих требований?
c)
Установила ли организация систему измерений для обеспечения удовлетворенности потребителей, а в случае
возникновения жалоб рассматриваются ли они беспристрастно и своевременно?
2. Лидерство руководителей
a)
Устанавливает ли и сообщает ли высшее руководство
предназначение, политику, планы и любую важную информацию, относящуюся к устойчивости организации?
b)
Устанавливает ли и сообщает ли высшее руководство
эффективные финансовые и экономические цели, предоставляя необходимые ресурсы и информацию о результатах по обратной связи?
c)
Создает ли и поддерживает ли высшее руководство
необходимую среду, в которой работники могут стать
полностью вовлеченными в процесс достижения целей
организации?
a)
Считаются ли работники всех уровней важным ресурсом
организации, который может реально влиять на получение финансовых и экономических выгод?
b)
Способствует ли полное вовлечение работников созданию
возможностей для расширения их квалификации, знаний и опыта на общее благо организации?
c)
Желают ли работники сотрудничать с другими работниками, заказчиками, поставщиками и прочими соответствующими сторонами?
a)
Управляются ли действия, органы управления, ресурсы
и выходы взаимосвязанным способом?
3. Вовлечение работников
4. Процессный подход
205
Продолжение прил. А
№ п/п
Принцип управления качеством
b)
Понимаются ли возможности основных действий и/или
процессов посредством измерения и анализа для получения лучших финансовых и экономических результатов?
c)
Позволяет ли высшее руководство возможность оценивать и/или устанавливать приоритеты рисков и рассматривать потенциальное влияние на потребителей,
поставщиков и прочих заинтересованных сторон?
a)
Выявляются ли, понимаются ли и эффективно управляются ли взаимосвязанные процессы, чтобы обеспечить
систему, позволяющую получить финансовые и экономические выгоды?
b)
Понимаются ли возможности и ограничения ресурсов и
процессов с учетом взаимозависимости процессов?
c)
Обеспечивает ли применяемый системный подход
целостное использование конкретных процессов на благо
системы?
a)
Поддерживает ли и способствует ли высшее руководство
постоянному улучшению для достижения целей с целью
извлечения финансовых и экономических выгод?
b)
Применяет ли организация эффективные измерения и
мониторинг для отслеживания и оценки финансовых и
экономических выгод?
c)
Осознает ли и признает ли высшее руководство извлечение финансовых и экономических выгод?
Уровень Среднее
зрелости значение
5. Системный подход к управлению
6. Постоянное улучшение
7. Основанный на фактах подход к принятию решений
a)
Являются ли решения эффективными, опирающими на
точный анализ, основанный на фактах, и сбалансированными с интуитивным опытом, если это уместно?
b)
Обеспечивает ли высшее руководство соответствующий
доступ к данным, информации и средствам, что позволит
выполнять эффективный анализ?
c)
Обеспечивает ли высшее руководство принятие решений
на основе получения оптимальной выгоды с добавочной
стоимостью, избегая улучшения в одной области при
ухудшении в другой области?
a)
Существуют ли эффективные процессы для оценки, выбора и мониторинга поставщиков и партнеров в цепи
8. Взаимовыгодные отношения с поставщиками
206
Окончание прил. А
№ п/п
Принцип управления качеством
Уровень Среднее
зрелости значение
поставок для обеспечения общих финансовых и экономических выгод?
b)
Обеспечивает ли высшее руководство развитие эффективных отношений с основными поставщиками и партнерами, позволяющее сбалансировать кратковременные
выгоды с долговременными факторами?
c)
Поддерживается ли обмен будущими планами и информацией от потребителей между организацией и ее поставщиками/партнерами в цепи поставок для содействия
и получения взаимной выгоды?
207
Приложение Б
Вопросник для всесторонней самооценки
№ п/п
Принцип управления качеством
1. Ориентация на потребителя
a)
Выявила ли организация соответствующие группы
потребителей или рынки с целью получения наилучших финансовых и экономических выгод?
b)
Полностью ли поняты нужды, ожидания и требования потребителей?
c)
Полностью ли поняты нужды, ожидания и требования участников соответствующей цепи поставок?
d)
Управляются ли вышеперечисленные п. a), b) и c) за
счет установления четких целей?
e)
Эффективно ли сообщаются цели всем затронутым
работникам?
f)
Принят ли сбалансированный и справедливый подход для всех потребителей?
g)
Справедливо ли и своевременно ли рассматриваются
вопросы и жалобы потребителей?
h)
Запрашивается ли, анализируется ли и оценивается
ли информация об удовлетворенности потребителей?
i)
Передается ли в организации информация об удовлетворенности потребителей?
j)
Работает ли устойчивая цепь поставок для обеспечения устойчивой удовлетворенности потребителей?
k)
Предоставляет ли организация необходимые ресурсы
и выполняет ли она требования ее потребителей?
l)
Признает ли организация необходимость совместной
разработки, если это потребуется?
m)
Регулярно ли рассматриваются изменения рыночных
условий, включая конкурентоспособность?
Среднее значение зрелости
2. Лидерство руководителей
Руководители организации:
a)
208
учитывают и эффективно рассматривают стратегию,
политику и деловые планы организации для удовлетворения нужд ее потребителей с целью получения
финансовых и экономических выгод?
Уровень
зрелости
Среднее
значение
Продолжение прил. Б
№ п/п
Принцип управления качеством
b)
учитывают и эффективно рассматривают стратегию,
политику и деловые планы организации для удовлетворения нужд работников с целью получения
финансовых и экономических выгод?
c)
учитывают и эффективно рассматривают стратегию,
политику и деловые планы организации для удовлетворения нужд ее поставщиков с целью получения
финансовых и экономических выгод?
d)
учитывают и эффективно рассматривают стратегию,
политику и деловые планы организации для удовлетворения нужд общества с целью получения финансовых и экономических выгод?
e)
четко сообщают видение, миссию, предназначение,
политику, планы, показатели и прочую важную
информацию, относящуюся к устойчивости организации в будущем?
f)
устанавливают трудные, реалистичные и понятные
цели для всех рабочих коллективов и/или отдельных
работников?
g)
создают и поддерживают соответствующую среду, в
которой работники должны быть полностью вовлеченными в достижение производственных целей?
h)
создают и поддерживают соответствующую среду, в
которой работники должны быть полностью вовлеченными в достижение целей по обеспечению удовлетворенности потребителей?
i)
создают и поддерживают соответствующую среду, в
которой работники могут быть полностью вовлечены
в достижение целей по обеспечению удовлетворенности прочих заинтересованных сторон?
j)
устанавливают общие ценности, среду честности и
открытости, а также нравственные образцы для подражания в отношениях организации с поставщиками?
k)
устанавливают общие ценности, среду честности и
открытости, а также нравственные образцы для подражания в отношениях организации с потребителями?
l)
устанавливают общие ценности, среду честности и
открытости, а также нравственные образцы для подражания в отношениях организации с обществом?
m)
проявляют обязательность, устанавливают доверительные отношения и исключают отношения страха
в организации?
Уровень
зрелости
Среднее
значение
209
Продолжение прил. Б
№ п/п
Принцип управления качеством
n)
предоставляют работникам необходимые ресурсы,
обеспечивают их обучение и дают им свободу действовать ответственно и подотчетно?
o)
вдохновляют, поощряют и признают трудовой вклад
работников?
p)
устанавливают единство предназначения и направления деятельности организации за счет четкой и точной передачи информации между всеми уровнями?
q)
содействуют и поддерживают совместные рабочие
группы, включая работников, потребителей, поставщиков и прочих заинтересованных сторон?
r)
поддерживают и вознаграждают новаторство и творчество в организации?
s)
поддерживает обратную связь и действуют соответственно по предложениям, включая силу и глубину
обратной связи?
Среднее значение зрелости
3. Вовлечение работников
Демонстрируется ли, что работники:
a)
применяют свою квалификацию с целью получения
финансовых и экономических выгод для организации?
b)
вносят эффективный вклад в развитие и достижение
целей организации?
c)
признают необходимость новаторства и творчества?
d)
понимают важность своей должности?
e)
выявляют ограничения своей деятельности, открыто
обсуждая проблемы и вопросы?
f)
принимают обязательства и ответственность за решение проблем?
g)
ищут возможность повысить свою квалификацию?
h)
свободно обмениваются знаниями и опытом?
i)
стараются участвовать и способствовать постоянному
улучшению?
j)
желают сотрудничать с другими работниками, потребителями, поставщиками и прочими соответствующими заинтересованными сторонами?
Среднее значение зрелости
4. Процессный подход
210
Уровень
зрелости
Среднее
значение
Продолжение прил. Б
№ п/п
Принцип управления качеством
Уровень
зрелости
Среднее
значение
Процессы эффективно используются за счет:
a)
определения операций, необходимых для получения финансовых и экономических выгод в рамках
любого процесса?
b)
полного выявления и управления взаимосвязанными
и взаимозависимыми операциями, ресурсами, входами и выходами процесса?
c)
установления четкой ответственности и подотчетности работников при выполнении основных операций?
d)
понимания возможностей основных операций или
процессов путем измерения и анализа?
e)
выявления основных операций и интерфейсов среди
организации?
f)
сосредоточения внимания на соответствующих
факторах (например, работники, машины, методы,
материалы, окружающая среда), что позволит улучшить основные операции/процессы?
g)
выполнения оценок/установления приоритетов
рисков, последствий и влияния операций/процессов
на потребителей, поставщиков и прочих заинтересованных сторон?
Среднее значение зрелости
5. Системный подход к управлению
Системы эффективно применяются за счет:
a)
описания процессов, необходимых для получения
финансовых и экономических выгод в общей системе
организации?
b)
выявления, понимания и управления взаимозависимыми процессами, участвующими в общей системе
организации?
c)
выявления, понимания и управления влиянием на
ограничения и возможности общих ресурсов с учетом
взаимозависимости процессов?
d)
структурирования и объединения управления процессами и ресурсами для эффективного и результативного достижения общих целей организации?
e)
оптимального использования конкретных процессов
на благо системы в целом?
211
Продолжение прил. Б
№ п/п
Принцип управления качеством
f)
понимания ролей и обязанностей, необходимого для
достижения общего успеха, одновременно избегая
барьеров интерфейсов?
g)
постоянного улучшения системы в целом посредством соответствующих измерения и оценки, избегая
улучшения в одной области, что может привести к
ухудшению в другой области?
h)
сотрудничества со всеми соответствующими сторонами в целях постоянного улучшения и увеличения
финансовых и экономических выгод?
Уровень
зрелости
Среднее значение зрелости
6. Постоянное улучшение
Постоянное улучшение достигается за счет:
a)
последовательного применения в масштабах компании концепции, согласно которой поддерживается
и стимулируется постоянное улучшение с целью
получения финансовых и экономических выгод для
организации?
b)
обеспечения освоения персоналом методов и средств,
позволяющих им достигать улучшения продукции
и/или процессов?
c)
каждый работник или рабочая группа организации
имеет соответствующие и скоординированные цели,
что позволяет постоянно увеличивать финансовые и
экономические выгоды?
d)
наличия эффективной системы измерения для контроля и оценки постоянного увеличения финансовых
и экономических выгод?
e)
выбора и оценки соответствующих идей по улучшению для реализации, пригодных для получения
финансовых и экономических выгод?
f)
признания и приветствования увеличения финансовых и экономических выгод?
Среднее значение зрелости
7. Основанный на фактах подход к принятию решений
Решения достигаются за счет:
a)
212
предоставления необходимых данных и информации, позволяющих извлекать финансовые и экономические выгоды?
Среднее
значение
Продолжение прил. Б
№ п/п
Принцип управления качеством
b)
обеспечения того, чтобы данные и информация были
надежными и точными?
c)
обеспечения доступа к данным, информации и средствам, что позволяет эффективно выполнять важный
анализ (например, финансовые и экономические
обзоры, прогнозирование спроса, планирование, измерение эффективности и анализ процессов)?
d)
обеспечения того, чтобы данные и информация были
достаточными для выявления влияния взаимосвязей между процессами во избежание проблемы с
улучшением в одной области и ухудшением в другой
области?
e)
принятия решений и мер на основе анализа, опирающегося на факты и сбалансированного с опытом, и
интуиции, если это потребуется?
Уровень
зрелости
Среднее
значение
Среднее значение зрелости
8. Взаимовыгодные отношения с поставщиками
Они достигаются за счет:
a)
эффективного процесса оценки, выбора и мониторинга поставщиков и партнеров в цепи поставок для обеспечения общих финансовых и экономических выгод?
b)
эффективного обмена информацией между партнерами организации в цепи поставок, с учетом
взаимозависимости между ними, организацией и их
потребителями?
c)
установления отношений, в которых сбалансированы кратковременные выгоды с долговременными
факторами, возможно, за счет организации совместных исследовательских работ и принимая меры по
улучшению, если это необходимо?
d)
обмена информацией и будущими планами организации с ее поставщиками и партнерами в цепи поставок,
если это уместно, для извлечения взаимной выгоды?
e)
признания достижений и улучшений, в частности,
тех, которые инициированы поставщиком или партнерами в цепи поставок?
f)
обеспечения обратной связи по показателям для поставщиков и партнеров в цепи поставок?
g)
получения регулярной обратной связи по собственным показателям организации от ее поставщиков и
партнеров в цепи поставок?
213
Окончание прил. Б
№ п/п
h)
Принцип управления качеством
сотрудничества организации с поставщиками и
партнерами в цепи поставок для снижения издержек
и предоставления финансовых и экономических
выгод потребителям и прочим заинтересованным
сторонам?
Среднее значение зрелости
214
Уровень
зрелости
Среднее
значение
Приложение В
Краткое описание инструментов менеджмента качества
Методы и средства
Краткое описание
Калькуляция затрат по функциям
(activity – based
costing – ABC)
Система калькуляции затрат, в которой воедино сводятся
стоимостные данные по выполняемым функциям и где
впоследствии используются стоимостные факторы для распределения затрат на продукцию или прочие базы, такие
как потребители, рынки, проекты
Функциональноориентированное
управление (АВМ)
Система управления, где используется система учета в качестве определяющего фактора для распределения затрат на
продукцию на основе ресурсов, используемых для выпуска
продукции
Перспективное
планирование качества продукции –
(advanced product
quality planning –
APQP)
Метод разработки плана обеспечения качества продукции,
который будет поддерживать разработку продукции или
услуги с главной целью обеспечения удовлетворенности потребителей. Этапы включают составление плана и формирование программы, проверку проектирования и разработки
продукции, проверку технологической подготовки производства, а также аттестацию продукции и технологического
процесса
Оценка
Операция, основанная на рассмотрении восприятия эффективности, с целью выявления возможностей улучшения и
возможных сильных областей для распространения потенциальной передовой практики в масштабах организации
Аудиты
Систематический, независимый и документированный
процесс получения аудиторских доказательств (учетные
документы, отчеты о положении дел и прочая информация,
допускающая проверку) и объективной их оценки для определения степени выполнения аудиторских критериев (набор
принципов, методик или требований). Это может включать
аудиты системы, процесса или продукции (см. ISO 19011)
Матрица полномочий Матрица, содержащая одну или несколько следующих позиций: перечень операций, лицо, которому делегируются
полномочия, дата делегирования, примечания/ограничения/указания, предельные полномочия на расходование ассигнований и ответственность за использование
ресурсов
Система сбалансиро- Управляющий инструмент, где используются четыре
ванных показателей области (финансовая, потребители, внутренние бизнеспроцессы, обучение и рост) прошлых и будущих показателей с целью создания основы для стратегических измерений
и управления. Существуют и другие системы показателей
(например, с использованием категории результатов из мо-
215
Продолжение прил. В
Методы и средства
Краткое описание
делей превосходства в бизнесе в качестве четырех областей).
Применяются иерархические уровни
Эталонный анализ
Метод сравнения процессов и характеристик продукции и
услуг организации с признанными параметрами лидеров
для выявления возможностей улучшения
Решение узких мест
Метод выявления мер для решения «узких» мест операции,
процесса или системы с минимальными возможностями
относительно спроса, тем самым контролируя скорость деятельности всей системы/организации (см. также «Теория
ограничений»)
Мозговая атака
Операция, направленная на стимулирование открытого,
свободного и творческого мышления в группе. Зачастую
используется в качестве способа планирования и решения
проблем
Доски объявлений
Система (электронная, бумажная или иной носитель),
позволяющая пользователям отправлять или читать сообщения, файлы и прочие данные, которые имеют общий
характер и не адресуются ни одному конкретному лицу
Планирование непре- Планирование, используемое для нейтрализации нарурывности бизнеса
шений деловой активности, защиты важнейших бизнеспроцессов от воздействия катастроф (природных или антропогенных) и обеспечения своевременного восстановления
деловой активности
Модели превосходства в бизнесе
В качестве примера можно привести Национальную премию качества М. Бэлдриджа (MBNQA)
Телефонные информационные центры
Центры, в которых агенты обслуживания потребителей
(телефонные операторы) звонят или получают звонки в соответствии с целями организации
Анализ возможностей
Исследование, которое проводится для определения статистического показателя изменчивости естественного процесса с принятым набором характеристик (Ср, Срк, Ррс)
Планирование повы- Планирование, используемое для оценки знаний работнишения и аттестации ков и определения порядка оказания им помощи в повышеквалификации
нии квалификации. Часто связано с регулярными оценками
работников и наделением полномочий работников
Матрица квалификации
Матрица, содержащая одну или несколько следующих позиций: рабочее задание; минимальный или максимальный
уровень квалификации; допустимая квалификация; определенные категории квалификации
Планирование на
случай чрезвычайных обстоятельств
Планирование мероприятий, предназначенных для управления в непредвиденных обстоятельствах или случаях
216
Продолжение прил. В
Методы и средства
Краткое описание
Контроль несоответствий
Процесс принятия мер в случае невыполнения установленных требований/законов/стандартов/правил
Корректирующее
действие
Процесс, осуществляемый для устранения коренных причин существующего несоответствия, дефекта или прочей
нежелательной ситуации с целью предотвращения их повторения
Экономия затрат
Контрольная деятельность по анализу «затраты из-за
низкого качества», осуществляемая для предотвращения
совершения ошибок; эта деятельность является инвестиций
на будущее
Анализ «затраты –
выгоды»
Инструмент, используемый для анализа и сравнения
денежной стоимости реализации улучшения и денежного
выражения выгод, получаемых путем улучшения
Метод критического
пути (critical path
method – СРМ)
Функциональная методика управления проектами, согласно которой применяется стрелочное диаграммное изображение для отображения затрат и времени, необходимых
для выполнения проекта. Используется только одна оценка
продолжительности; нормальное время
Фокус-группы из
числа потребителей
Практика выбора групп из более широкой популяции для
формирования выборки, например, путем открытой дискуссии, изложения мнений членов по конкретным темам или
областям, наиболее широко используемая при изучении
рынка
Управление связями
с потребителями
(customer relationship
man – CRM)
Процесс контроля знаний организации в части уникальных
требований и ожиданий ее потребителей и использования
информации для обеспечения удовлетворенности, сохранения и приверженности потребителей
Обследование для
оценки удовлетворенности потребителей и
анализ информации
от потребителей
Процесс рассмотрения и анализа для выявления подлинных уровней удовлетворенности потребителей получаемой
продукции/услуги на основе информации от потребителей.
Проводится по инициативе организации
Информационная
панель/светофоры
Инструмент, используемый для цветного графического представления важных показателей эффективности.
Обычно зеленый означает: все хорошо, никакие действий не
нужны; оранжевый означает: предупреждение, возможно,
потребуются действия; а красный означает: необходимо
принять меры. Часто используется в сочетании с системами
показателей и для повышения эффективности
Планирование эксперимента (design of
expirement – DOE),
такое как по методу
Тагути
Статистический метод, используемый для проведения исследования, анализа и понимания изменяемости процессов
и данных, обеспечивающий возможность улучшения и
ускорения развития (см. ISO/TR10017)
217
Продолжение прил. В
Методы и средства
Краткое описание
Прирост капитализа- Показатель финансовой эффективности, используемый для
ции (economic value оценки подлинной прибыли организации. Главным образом
added – EVA)
это направлено на благосостояние акционера. (Операционная прибыль за вычетом налогов) – (используемый общий
капитал * стоимость капитала) = EVA
Электронный обмен
данными (electronik
data interchange –
EDI)
Процесс, предназначенный для обмена стандартными
формами документов между компьютерными системами
различных компаний (или между потребителями и поставщиками) в деловых целях. EDI – часть электронной
коммерции, в которой потребители могут размещать заказы
непосредственно у поставщика, а поставщик выдает подтверждение (включая дату и цену отгрузки) электронными
средствами
Обследования для
Метод получения обратной связи от работников организаоценки удовлетворен- ции в части их удовлетворенности
ности/восприятия
работников
Планирование ресурсов предприятия
( enterprise resource
planing – ERP)
Компьютерная программа, которая объединяет все подразделения и функции организации в одной компьютерной
системе, способной удовлетворять все конкретные потребности этих различных подразделении
Анализ характера и Метод установления приоритетов риска и принятия предупоследствий отказов предительных действий с целью снижения риска
(FMEA)
Опытный образец
Процессы, связанные с выпуском опытного(ых) (или опытной партии) изделия(й), выпускаемого(ых) в ходе серийного
производства
Построение блоксхем и отображение
процессов
Графическое представление основных этапов процесса,
создания продукции или услуги
Службы помощи
Функция, предназначенная для технической поддержки
или помощи, предоставляемой организацией
Коммуникации через Система для обработки электронной информации, элекинтернет и интрасеть тронной почты, глобальной системы связи и т. д.
Штатное расписание Схема работ для повышения производительности работников (например, расширение рабочих задач для увеличения
степени использования навыков работников), расширяя
разнообразие выполняемых работ и обеспечивая большую
автономность отдельному работнику
Управление знаниями
218
Операция по трансформированию данных в информацию
путем создания, расширения, хранения, поиска и распространения интеллектуального капитала
Продолжение прил. В
Методы и средства
Экономичные производственные процессы
Краткое описание
Инструмент, направленный на сокращение продолжительности цикла и простоя для совершенствования операций.
Под рациональным мышлением понимается динамичный
процесс, ориентированный на знания и потребителя, посредством которого все работники определенного предприятия постоянно устраняют потери с целью создания ценности
Расчет затрат по жиз- Контроль затрат за период с момента создания продукции
ненному циклу (life до конца ее использования по назначению и уничтожения
cost cycle – LCC)
(см. IEC 60300–3–3)
Целевое управление SMART –
specific, measurable,
achievable, Relevant,
time–based
Метод, в основном направленный на поиск возможностей
улучшения посредством активного вовлечения работников для обеспечения эффективного выполнения деловых
планов. Руководство устанавливает цели высокого уровня,
которые являются конкретными, измеримыми, достижимыми соответствующими и своевременными (SMART).
Они строятся иерархически и разрабатываются через и на
организационных уровнях. Регулярно проводится анализ
эффективности целей для обеспечения прогресса, осуществления, выполнения необходимых доработок операций/
целей и предложения новых соответствующих целей для
рассмотрения измерения. Некоторые организации увязывают эффективность цели с поощрениями/оценками
Рассмотрение руководством
Периодическая деятельность высшего руководства для
принятия решения по соответствующей операции за счет
оценки состояния, достаточности, эффективности и результативности организации и ее управленческих систем.
(См. раздел «Библиография», где представлены некоторые
стандарты ISO на управленческие системы)
Изучение и анализ
рынка
Метод получения обратной связи от потребителей организации в части их удовлетворенности продукцией организации
Планирование поМетод, который помогает компании при подробном планитребности в материа- ровании ее производства
лах (material resource
planing –MRP)
Наставничество,
бюллетени
Метод, основанный на назначении советника или инструктора, что особенно часто встречается в системе профессионального образования. Периодически публикуемый материал, содержащий новости и объявления по какой-либо теме.
Бюллетени могут распространяться по электронной почте
или через интрасеть
Обучение на рабочем месте (on the job
training – OJT)
Обучение, которое обычно проводится на рабочей станции
или рабочем месте. Как правило, обучение на рабочем месте
проводится индивидуально или в небольшой группе
219
Продолжение прил. В
Методы и средства
Краткое описание
Управление по принципу открытой книги
(open buck method –
ОВМ)
Управленческая деятельность, в рамках которой «открывается» финансовая информация организации для ее
работников. Организация может также проводить обучение
интерпретацией информации. Цель заключается в том,
чтобы позволить работникам лучше понимать свою роль и
влияние на организацию
Совершенствование
организационной
структуры (ation
development – OD)
Стратегическая деятельность, направленная на повышение
организационной эффективности за счет развития и укрепления организационных стратегий, структур и процессов
Анализ Парето
Статический процесс для построения гистограммы, организованной от высшего к меньшим уровням периодичности.
В диаграмме Парето сравнивается важность различных
факторов, влияющих на проблему, и она помогает выявлять
приоритеты деятельности
Анализ периода оку- Рассмотрение количества времени, которое потребуется для
паемости капитала
окупаемости первоначальной инвестиции проекта
Аттестация работников
Методика, используемая для измерения прогресса работников относительно норм выработки. В это время также
обеспечивается обратная связь
Секторная диаграмма Круговая диаграмма (в форме пирога), которая разделяется
радиусами для отображения доли параметров; также называется секторной диаграммой
Планирование, исполнение, проверка
и принятие необходимых мер (olan do
chect active – PDCA)
См. разделы 4 и 5
Определение затрат
на профилактику,
оценку и вследствие
отказа
Метод, согласно которому в широком плане затраты разделяются на эти три категории, при использовании которого
делается акцент на рассмотрении хода улучшения; это особенно важно для финансовых и экономических выгод
Предупредительное
действие
Процесс совершения действия для устранения
коренной(ых) причины(н) потенциального несоответствия,
дефекта или иной нежелательной ситуации с целью их
предотвращения. Это –упреждающее действие
Процесс утверждения частей продукции
Процесс утверждения частей, который требуется для поставщиков изготовителей, а также поставщиков одного
уровня
Профессиональная
подготовка
Способ подготовки персонала. План разрабатывается совместно с работником и его начальником или наставником,
в нем учитываются потребности и цели работника, согласованные с потребностями организации
220
Продолжение прил. В
Методы и средства
Краткое описание
Развертывание функ- Метод, направленный на обеспечение соответствия проектции качества (QFD) ного решения продукции и услуг с потребностями потребителя
Рассмотрение откли- Процесс реагирования на жалобы и вопросы потребителей,
ков и жалоб
одновременно защищающий долю рынка (см. ISO 10002)
Матрица ответствен- Матрица или диаграмма, в которой отображаются основные
ности
действия и детали ответственности каждой участвующей
стороны. С помощью этого средства все участвующие могут
четко увидеть, с кем необходимо контактировать по каждому действию
Анализ прибыли на Метод оценки инвестиционного потенциала путем сравнеинвестиции (return of ния величины/сроков ожидаемой выручки с капитальными
ivestment – ROI)
затратами: [(выручка – затраты) / затраты] * 100 %
Анализ риска
Метод, используемый для выявления и контроля рисков,
связанных с любой позицией, действием, процессом или
системой организации. В идеале он должен быть упреждающим по характеру, хотя, к сожалению, анализ может
выполняться в результате серьезных событий
Самооценка
Действие на основе рассмотрения восприятия эффективности, направленное на выявление возможностей улучшения
и возможных сильных областей для распространения потенциальной передовой практики на всю организации.
Для конкретной самооценки инструмент должен позволить
провести идентификацию и установить приоритеты с целью
извлечения финансовых и экономических выгод (см. Приложение А)
Соглашение на предо- Соглашение между поставщиком услуг и потребителем, в
ставление услуг
котором описывается, какие услуги будут оказываться потребителю после продажи, по какой цене и в течение какого
времени
Статистический кон- Использование статистических методов и/или алгоритмов
троль производствен- статистического или стохастического контроля для достиных процессов
жения одной или нескольких следующих целей:
(statistical process
– увеличение знаний о процессе,
control – SPC)
– контроль за процессом, чтобы он осуществлялся надлежащим образом,
– снижение изменчивости параметров конечной продукции
или иными способами повышение эффективности процесса
(см. ISO/TR 10017 и IS011462–1)
Стратегическое пла- Видение, миссия, предназначение и место на рынке. Часто
нирование
выполняется SWOT–анализ (сильные и слабые стороны,
возможности и угрозы). Последняя итерация стратегического планирования выражается как «открытое сообщество», когда организация постоянно совершенствует свое
стратегическое мышление
221
Окончание прил. В
Методы и средства
Краткое описание
Сильные и слабые
Процесс выявления сильных и слабых сторон организации
стороны, возможно- наряду с внешними угрозами и возможностями (часто отости и угрозы (SWOT – бражается графически)
анализ)
Планирование преемственности
Планирование, обучение и наставничество потенциальных
преемников для замены существующих исполнителей работы в организации
Программа поощре- Программа, в которой выбираются предложения работниния рационализатор- ков по совершенствованию работы или условий труда
ских предложений
Оценки результатов
поставщика
Метод, применяемый для оценки результатов поставщика
(продукции в адрес организации) относительно ожидаемых
результатов
Ранговый список по- Список, в котором поставщики продукции и услуг разставщиков
мещаются в порядке приоритетности, степени срочности,
добавочной стоимости или иных критериев
Управление базой
снабжения
Процесс мониторинга и оценки сырья, а также качества и
эффективности соответствующих поставщиков путем устранения потерь, ликвидации проблем качества и рационализации производственного процесса
Сколачивание коллектива
Практика выбора и мотивации группы лиц, чтобы они работали вместе для решения задачи и достижения конкретных
целей эффективности
Теория ограничений Методы и средства выявления и устранения узких мест
(theory of constrains – процесса. При этом даются указания о причинах возникноТQС)
вения ограничений в системе, а также порядок действий в
этих ситуациях
Анализ тенденций
Анализ данных для выявления тенденции или направления
со временем
Графы тенденций
Графическое представление данных со временем для выявления тенденции или направления
Управление ценностями
Системное применение общепризнанных методов, при
котором определяются функции продукции или услуги,
устанавливается ценность этих функций и предусматриваются необходимые функции для обеспечения требуемой
эффективности с наименьшими общими затратами
222
Библиографический список
1. ГОСТ Р ИСО 9000–2005 СМК. Основные положения и словарь. М.:
Изд-во стандартов, 2008.
2. ГОСТ Р ИСО 9001–2008. Системы менеджмента качества. Требования. М.: Изд-во стандартов, 2008.
3. ГОСТ Р ИСО 9004–2009. Управление с целью обеспечения устойчивого успеха организации – Подход на основе менеджмента качества. М.:
Изд-во стандартов, 2009.
4. ГОСТ Р ИСО 10014–2009. Менеджмент организации. Руководящие
указания по достижению экономического эффекта в системе менеджмента
качества. М.: Изд-во стандартов, 2009.
5. ГОСТ Р ИСО 15288 –2008. Системная инженерия. Процессы жизненного цикла продукции. М.: Изд-во стандартов, 2008.
6. ГОСТ Р 51901.14–2005. Менеджмент риска. Метод структурной схемы надежности. М.: Изд-во стандартов, 2005.
7. Антохина Ю. А. Ситуационное управление проектами технического
университета. СПб.: ГУАП, 2011. 290 с.
8. Бушуев С. Д. и др. Креативные технологии управления проектами и
программами: моногр. К.: Саммит-Книга, 2010. 768 с.
9. Варжапетян А. Г. и др. Системы управления. Инжиниринг качества.
М.: Вуз. книга, 2004. 290 с.
10. Варжапетян А. Г. и др. Менеджмент качества. М.: Вуз. книга, 2005.
310 с.
11. Варжапетян А. Г. Современные инструменты менеджмента качества. Робастное проектирование / ГУАП. СПб., 2007.
12. Вумек Д., Джонс Д. Т. Бережливое производство: пер. с англ. М.:
Альпина Бизнес Букс, 2004. 473 с.
13. Джордж Майкл. Бережливое призводство + шесть сигм. М.: Альпина бизнес букс, 2005. 360 с.
14. Дуг де Карло. Экстремальное управление проектами. М.: P.m.
Office, 2005. 480 с.
15. Имаи Масааки. Кайдзен: ключ к успеху японских компаний. М.:
Альпина бизнес букс, 2005. 273 с.
16. Коршунов Г. И. Управление процессами и инновациями при обеспечении качества приборов и систем / ГУАП. СПб., 2008. 163 с.
17. Мазур И. И., Шапиро В. Д. Управление проектами: справ.пособие.
М.: Высш. шк., 2001. 875 с.
18. Милошевич Д. Набор инструментов для управления проектами. М.:
ДМК Пресс, 2008.
19. Пэнди Питер. Путь шести сигм. М.: p.m. Office, 2005. 418 с.
20. Семенова Е. Г. Методология структурирования функций качества //
Системность структур техники и бизнеса. СПб.: Политехника («Машиностроение»), 2003.
223
21. Semenova E. G. Algorithms of cluster analysis in an assessment of
qualitative alternatives // International conf. «Instrumentation in Ecology
and Human Safety». S.-Petersburg, 2002.
22. Факторный, дискриминантный и кластерный анализ: пер. с англ. /
Дж. Он Ким, Ч.Ю. Мюллер и др. М.: Финансы и статистика, 1989. 215 с.
23. Clausing Don. Total Quality Deployment. ASME Press, 1994. 340 p.
24. Cohen Lou. QFD: How to Make QFD Work for You Addison. Wesley
Longman Inc, 1995. 290 p.
25. Daetz D., Barnard B., Norman R. Customer Integrated. The QFD
Leader’s Guide for Decision Making. John Willey & Sons, 1995. 410 p.
26. Hartigan J. A. Clustering Algorithms. N. Y.: Willey, 1975. 220 p.
27. Kai Yang, Basem S. El–Haik Design for six sigma. Mc Graw Hill, 2009.
719 p.
28. Levinson W. A., Rerick R. A. Lean Enterprise: A Synergistic Approach
to Minimizing Waste. ASQ Quality Press, 2002. 236 p.
29. Ross P. Techniques for Quality Engineering. McGraw Hill, 1996.
320 p.
30. Taguchi G., Chowdhury S., Wu Y. The Mahalanobis Taguchi System.
McGraw Hill, 2001. 290 p.
31. Taguchi Sh. Design for six sigma. Quality Press, 2003. 290 p.
32. Tapping D., Luyster Т., Shuker T. Value Stream Management: Eight
Steps to Planning, Mapping, and Sustaining Lean Improvements. N.Y.:
Productivity Press, 2002. 176 p.
33. ГОСТ Р 51814.2 – 2001. Метод анализа видов и последствий потенциальных дефектов. М.: Изд-во стандартов, 2001.
34. ГОСТ Р 51901.12–2007. Менеджмент риска. Метод анализа видов и
последствий отказов. М.: Изд-во стандартов, 2001.
35. Алексеев В. А. Работать с FMEA интересно // Методы менеджмента
качества. 2003. № 7.
36. Алексеев В. А. FMEA: новое применение // Там же. 2002. № 12.
37. Кузьмин А. М. Метод анализа видов и последствий отказов // Там
же. 2004. № 11.
224
Краткий словарь терминов
Аудит (от англ. audit – проверка, от лат. audit – он слышит), систематический, независимый и документированный процесс получения свидетельств аудита и объективного их оценивания с целью установления степени выполнения согласованных критериев аудита. Различают внешний аудит (осуществляемый независимой аудиторской компанией) и внутренний
аудит (для проверки эффективности менеджмента). Цель аудита – определить степень достоверности информации, содержащейся в отчетности, и ее
соответствие закону.
Бенчмаркинг – процесс сравнительного анализа альтернатив (концепций, компонентов, продукции и т. д.), целью которого является количественная оценка лучшей альтернативы.
Величина – количественная характеристика размера, обобщение конкретных понятий: длины, площади, веса и т. п. Выбрав одну из величин
данного рода за единицу измерения, можно выразить числом отношение
любой другой величины того же рода к единице измерения. В более общем
смысле скалярной величиной, или скаляром, называется объект, полностью характеризующийся заданием одного числа.
Валидация (validation – приёмка) – подтверждение, что система удовлетворяет пользовательским требованиям.
Верификация (verification – проверка) – подтверждение, что специфицированные к системе требования выполняются. Верификация в робастном проектировании – процесс вычисления предсказанной модели и отношения сигнал/шум для подтверждения данных эксперимента.
Гипотеза – научное предположение, несущее в себе новое знание, вероятность которого обоснована посредством анализа фактических данных
с учётом уже известных закономерностей объективного мира.
Граф – структура, включающая вершины и рёбра, их соединяющие.
Орграф (ориентированный граф) – граф, рёбра которого имеют направление (иначе его называют направленным графом).
Голос бизнеса (voice of business) – информация, получаемая от непосредственного общения c представителями бизнеса, дающих зачастую конкретные требования к продукции.
Голос потребителя (voice of customer) – информация, получаемая от
непосредственного общения с потребителем и представляющая собой неформализованное вербальное отображение запросов и пожеланий потребителя.
Данные – отдельные факты, характеризующие объекты, процессы и
явления предметной области, а также их свойства.
Дерево работ проекта (work breakdown structure – WBS) – способ расчленения сложного проекта на компоненты или хозяйственные программы – на составные подпроекты.
Дерево решений – схема, которая отображает структуру задачи оптимизации многошагового процесса. «Ветви дерева» отражают разнообраз225
ные события, которые могут иметь место, а узлы (вершины) точки, в которых возникает необходимость выбора.
Дерево целей – структурированная, построенная по иерархическому
принципу (ранжирования по уровням) совокупность целей системы, программы, плана, в которой выделена главная цель («вершина дерева»).
Подчинённые ей подцели первого, второго и т. д. уровней – это «ветви дерева».
Дом качества (house of quality) – главная матрица СФК, чаще называемая плановой матрицей.
Единица измерения – условная значение, по сравнению с которым
определяется величина размера.
Жизненный цикл продукции (новшества) – период времени от зарождения идеи, практического воплощения, производства продукции, её
практического использования до снятия с эксплуатации и замены новой
моделью. Этот цикл включает стратегический маркетинг, НИОКР, подготовку к производству и производство, подготовку продукции к функционированию, эксплуатацию и ремонты, утилизацию продукции и замену
новой моделью.
Жизненный цикл проекта – цикл, включающий четыре отдельные фазы
развития, которые в зависимости от индивидуальных предпочтений и области применения программы или проекта могут называться по-разному,
например концептуальное проектирование, разработка, исполнение и завершение; или идея, планирование, реализация и свертывание.
Заказчик – организация или лицо, получающие продукцию, чаще всего системы управления для специфических секторов рынка, в отличие от
потребителя запросы заказчика носят формализованный технический характер. Изготовитель согласует с заказчиком допустимый порог отказа,
после чего система приобретает черты сложной системы,
Знания – обобщённые и/или систематизированные факты и закономерности предметной области (в том числе принципы, связи, законы), полученные в результате изучения явлений природы, техники, практической
деятельности и профессионального опыта, позволяющие специалистам
ставить и решать задачи в этой области. Знания – это хорошо структурированные данные, или данные о данных, или метаданные.
Извлечение знаний – процедура взаимодействия эксперта с источником
знаний, в результате которой становится явным процесс рассуждений специалистов при принятии решения и структура их представлений о предметной области, получение специалистом наиболее полного из возможных
представлений о предметной области и способах принятия решений в ней.
Измерение – совокупность действий, выполняемых при помощи
средств измерений с целью нахождения числового значения измеряемой
величины в принятых единицах измерения. Различают прямые измерения (напр., измерение длины проградуированной линейкой) и косвенные
измерения, основанные на известной зависимости между искомой величиной и непосредственно измеряемыми величинами.
226
Инжиниринг качества – применение научных принципов к проектированию и разработке продукции, процессов ее изготовления и обеспечения
при соблюдении требований к качеству целевого функционирования –
КЦФ и оптимизации времени и средств.
Инжиниринг – технические услуги по подготовке и обеспечению процесса производства и реализации продукции; консультации, экспертиза
проектов, техническое обучение, передача технической информации.
Инноватика – научное направление, охватывающее область знаний,
относящихся к нововведениям вообще. Сущность нововведения определяют как инновационное изменение, которое представляет собой чётко обозначенный переход, прерывающий постепенность развития за счёт нового
элемента – новшества.
Инновационное общество – общество, обладающее свойством ускоренной внутренней социальной трансформации и ускоренного научно–
технического и экономического развития. Научно-техническая и экономическая составляющие инновационного общества формируются, прежде всего, высокотехнологическими корпорациями и научно-образовательными
организациями.
Инновационный процесс (ИП) – процесс преобразования научных знаний в инновацию. Главная его черта – обязательное завершение инноваций, т. е. получение результата, пригодного для практической реализации.
При натуральном ИП – процесс как бы замыкается внутри одной и той
же организации. При товарном ИП – новшество принимает уже товарную
форму. При расширенном ИП – процесс сопровождается созданием новых
производителей нововведений
Информационная технология – совокупность процессов сбора, передачи, переработки, хранения и доведения до пользователя информации,
реализуемой на современных средствах. Новая информационная технология – это совокупность внедряемых, «встраиваемых» в системы организационного управления принципиально новых средств и методов обработки
данных, объединяемых в технологические системы и обеспечивающих
целенаправленное создание: передачу, хранение и отображение информационного продукта (данных, идей, знаний) с наименьшими затратами и
в соответствии с закономерностями той оциальной среды, где развивается
новая информационная технология.
Информация – мгновенная форма существования данных (их интерпретация), после чего появляются новые данные либо знания. Информация – трактовка данных. Знания – переработка, трактовка, обогащение и
развитие информации, трактовка данных обеспечивает получение информации и далее – знаний.
Качество – степень соответствия присущих характеристик требованиям.
Примечание 1. Термин «качество» может применяться с такими прилагательными как плохое, хорошее или отличное.
Примечание 2. «Присущий» в отличие от термина «присвоенный» означает имеющийся в чем-то. Прежде всего это относится к постоянным характеристикам.
227
Качество целевого функционирования – выходной критерий функционирования продукции (сложной системы), выраженный в терминах заданной целевой функции (стоимость, быстродействие, на­дежность и т. д.).
Квалиметрия (от лат. qualis – какой по качеству и греч. metreo – измеряю) – отрасль науки, изучающая и реализующая методы количественной
оценки качества продукции.
Кластер (от англ. cluster) – термин в информатике и квалиметрии, обозначающий группу объектов с общими признаками. В программировании
и компьютерной технике кластерами называют далекие друг от друга понятия. Термин происходит из теории распознавания образов. В программировании кластером называют описатель абстрактного типа данных.
В жестком диске компьютера кластер – это группа блоков, определяемая
как единое целое.
Команда проекта – специфическая организационная структура, возглавляемая руководителем проекта и создаваемая на период осуществления проекта с целью эффективного достижения его целей. Команда проекта вместе с руководителем проекта являются его разработчиками.
Контроль – процедура оценивания соответствия путем наблюдений и
суждений, сопровождаемых соответствующими измерениями, испытаниями или калибровкой.
Коэффициент веса – коэффициент, учитывающий долю удовлетворенности потребителя.
Коэффициент влияния – коэффициент, учиты­вающий степень влияния запроса на характеристику качества.
Коэффициент значимости – показатель, выраженный относительной
величиной, представляющей весовое значение конкретной характеристики.
Коэффициент технической корреляции – коэффициент, учитывающий
зависимость одной характеристики качества от другой.
Креативность – творческая одарённость, общая способность к творчеству. Креативность в инновационной деятельности понимается как умение генерировать и осуществлять новые решения и замыслы в инновационном развитии предприятий. Креативность обеспечивается рядом факторов: компетенцией инженерно-технического персонала, его умением
осуществлять реинжиниринг выпускаемой продукции с доведением её до
конкурентоспособных условий, возможностью менеджеров по развитию
производства подготовить и реализовать проект развития на основе идей
реинжиниринга продукции, стратегического менеджмента и маркетинга
при продвижении продукции на рынке, реализации системы управления
качества как стратегического компонента процесса развития и т. п.
Креативные технологии – методы и технологии творческого поиска и
разработки новшеств.
Логистика – философия бизнеса, которая утверждает не только приоритет потребителя, но и гармонизирует интересы поставщика и потребителя, ориентируя на удовлетворение спроса с минимальными суммарными
228
затратами. Концепция логистики с её целевой ориентацией на поставку
«точно вовремя» обусловливает, что логистика – это система управления фирмы, направленная на регулирование материальных потоков и
обеспечение поставки «точно вовремя». Логистика в соответствии с отраслевой или ведомственной принадлежностью фирмы подразделяется на
транспортную, строительную, промышленную и др. Под материальным
потоком понимают совокупность сырья, материалов, полуфабрикатов,
которые движутся от поставщиков в виде предметов, поступают в производственные отделения и, превращаясь в готовые продукты труда, через
каналы распределения доводятся до потребителей.
Математическая модель – это система математических соотношений,
описывающая определённые физические процессы в конкретном объекте.
Эта модель может быть сформулирована в виде уравнения, системы уравнений, которые могут быть алгебраическими, дифференциальными или
интегральными. К математическим моделям можно отнести также графическую и табличную информацию, иллюстрирующую связь между отдельными величинами.
Матрица ответственности – матрица, которая связывает пакеты работ
с организациями-исполнителями на основе WBS и OBS и определяет главных исполнителей пакетов работ.
Менеджмент – междисциплинарная наука, основанная на исследовании влияния технических, экономических, организационных, экологических, психологических, социальных и других аспектов на эффективность
использования ресурсов и конкурентоспособность принимаемого решения.
Менеджмент – вид профессиональной деятельности людей по организации
процессов достижения поставленных целей, принимаемых и реализуемых
с использованием научных подходов, маркетингового подхода и человеческого фактора.
Менеджмент качества – скоординированная деятельность по руководству и управлению организацией применительно к качеству.
Мера – средство измерений, предназначенное для воспроизведения
физических величин заданного размера. Меры используют как эталоны,
образцовые или рабочие средства измерений. В зависимости от погрешностей меры подразделяют на классы точности.
Метод (от греч. methodos – путь к чему-либо) содержит указания на способ достижения цели за счет осуществления (мысленного или фактического)
тех или иных упорядоченных действий. Методика – это метод, обогащенный целенаправленными руководящими принципами. Структура методики
содержит несколько принципов и упорядоченных методологических правил
(методика эксперимента, методика научного исследования и т. п.).
Метрологическая характеристика – отличительная особенность, которая может повлиять на результаты измерения.
Мозговой штурм – метод принятия решений группой специалистов, по
эвристическому алгоритму при отсутствии полной и неформализованной
информации.
229
Моделирование – это процесс создания, использования и исследования моделей, имитирующих работу какого-либо объекта. Собственно модель – это объект, созданный для воспроизведения некоторого другого
объекта, называемого натурой. Моделирование – один из самых эффективных методов познания и творческих преобразований – представляет
собой замену реальных систем моделями (схемами идеализированных
систем).
Начальный продукт – продукция, изготавливаемая организацией до
начала работ.
Окончательный продукт – набор характеристик продукции, полученный в результате проектирования после учета запросов потребителя.
Организация – группа работников и необходимых средств с распределением ответственности, полномочий и взаимоотношений (примеры –
компания, корпорация, фирма и т. д.)
Отношение сигнал/шум – отношение или величина, образованная преобразованием данных отклика, представленных в логарифмическом виде
для придания данным аддитивности. Обычно представляет собой отношение полезной части отклика к отклонениям за счёт вариаций.
Оценивание – процесс определения соответствия заданным нормам,
бывает качественным и количественным.
Параметр – в технике количественная величина, характеризующая
какое-либо свойство процесса, явления или системы, машины, прибора
(напр., электрическое сопротивление, теплоемкость, быстродействие, масса, коэффициент трения и др.). Параметры могут быть сосредоточенными
(напр., емкость электрического конденсатора, масса подвешенного к балке груза) и распределенными в пространстве (напр., индуктивность линии
электропередачи).
Планирование – функция менеджмента, комплекс работ по анализу
ситуаций и факторов внешней среды, прогнозированию, оптимизации,
оценке альтернативных вариантов достижения целей, выбору наилучшего
варианта плана. Планы могут быть стратегическими, тактическими и оперативными. Стратегические планы как конкретные обязательные к выполнению документы разрабатываются на основе стратегий соответствующего направления.
Плановая матрица – главная матрица СФК или дом качества, связывающая голос потребителя (вопрос ЧТО?) с характеристиками качества
продукции (вопрос КАК?).
Поправка – разность между показанием средства измерения и истинным значением измеряемой величины. Обычно характеризуется мерами
случайной величины – математическим ожиданием и дисперсией.
Потребность – это общепринятое и краткое описание на естественном
языке назначения системы или цели её создания (существования). При
описании потребности отвечают на вопросы: «Что (какой результат) желательно иметь (получить)?» и «Каким особым условиям и ограничениям
при этом нужно удовлетворить?».
230
Потребитель – организация или лицо, получающие продукцию (напр.,
клиент, заказчик, конечный пользователь, розничный торговец, бенефициар и покупатель).
Примечание. Потребитель может быть внутренним или внешним по отношению
к организации.
Правильность – показание средства измерения с учетом внесенной поправки.
Приём – краткое указание (предписание) того, какие преобразования
в системе можно провести для получения нового решения, достижения поставленной цели (приём инверсии, приём аналогий и т. п.).
Принцип – основополагающее первоначало, основное положение, исходный пункт, предпосылка какой-либо теории, концепции.
Проблема – теоретический или практический вопрос, который необходимо изучить и решить.
Прогнозирование – процесс разработки прогнозов. Под прогнозом понимается научно обоснованное суждение о возможных состояниях объекта
в будущем, об альтернативных путях и сроках его существования. Прогноз
в системе управления является предплановой разработкой многовариантных моделей развития объекта управления.
Программа – множество взаимосвязанных проектов, обеспечивающих
достижение поставленной цели в обусловленные сроки, с установленным
бюджетом и необходимыми ресурсами.
Продукция – результат процесса.
Примечание 1. Имеются четыре общие категории продукции:
– услуги (напр., перевозки);
– программные средства (напр., компьютерная программа, словарь);
– технические средства (напр., узел двигателя);
– перерабатываемые материалы (напр., смазка).
Многие виды продукции содержат элементы, относящиеся к различным общим
категориям продукции. Отнесение продукции к услугам, программным средствам,
техническим средствам или перерабатываемым материалам зависит от преобладающего элемента. Например, поставляемая продукция «автомобиль» состоит из
технических средств (например, шин), перерабатываемых материалов (горючее,
охлаждающая жидкость), программных средств (программное управление двигателем, инструкция водителю) и услуги (разъяснения по эксплуатации, даваемые продавцом).
Примечание 2. Услуга является результатом, по меньшей мере одного действия,
обязательно осуществленного при взаимодействии поставщика и потребителя, она,
как правило, нематериальна. Предоставление услуги может включать, к примеру,
следующее:
– деятельность, осуществленную на поставленной потребителем материальной
продукции (напр., автомобиль, нуждающийся в ремонте);
– деятельность, осуществленную на поставленной потребителем нематериальной продукции (напр., заявление о доходах, необходимое для определения размера
налога);
– предоставление нематериальной продукции (напр., знаний);
– создание благоприятных условий для потребителей (напр., в гостиницах и ресторанах).
231
Программное средство содержит информацию и обычно является нематериальным, может также быть в форме подходов, операций или процедуры.
Техническое средство, как правило, является материальным и его количество
выражается исчисляемой характеристикой. Перерабатываемые материалы обычно
являются материальными, и их количество выражается непрерывной характеристикой. Технические средства и перерабатываемые материалы часто называются
товарами.
Проект – уникальное множество взаимосвязанных работ с обусловленной датой начала (старта) и известными целями (задачами), достижение
которых означает завершение проекта. При этом определены: бюджет,
требуемые ресурсы и качество результата. В проектах решаются задачи: научно-исследовательском – научно-техническая или социальная по
разработке и использованию новой системы; предпринимательском – по
применению системы в бизнесе; инвестиционном – по организации и использовании для этих целей инвестиций. Эскизный проект – совокупность конструкторских документов, которые должны содержать принципиальные конструктивные решения, дающие общие представления об
устройстве и принципе работы изделия, а также данные, определяющие
назначение, основные параметры и габаритные размеры разрабатываемого изделия. Технический проект – совокупность конструкторских документов, которые должны содержать окончательные технические решения,
дающие полное представление об устройстве разрабатываемого изделия и
исходные данные для разработки рабочего проекта. Рабочий проект – совокупность конструкторских документов (чертежей и пр.), предназначенных для изготовления нового изделия в производственных условиях.
Проектная матрица – одна из матриц СФК, связывающая характеристики качества (вопрос ЧТО?) с характеристиками компонентов раз­ного
уровня сложности (вопрос КАК?).
Противоречие – проявление несоответствия между разными требованиями, предъявляемыми человеком к системе, и ограничениями, налагаемыми на неё законами природы, социальными, юридическими и экономическими законами, уровнем развития науки и техники, конкретными
условиями применения и т. п.
Процесс – совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих видов
деятельности, преобразующая входы в выходы.
Примечание 1. Входами к процессу обычно являются выходы других процессов.
Примечание 2. Процессы в организации, как правило, планируются и осуществляются в управляемых условиях с целью добавления ценности.
Примечание 3. Процесс, в котором подтверждение соответствия конечной продукции затруднено или экономически нецелесообразно, часто относят к «специальному процессу».
Процессная матрица – одна из матриц СФК, связывающая характеристики компонентов (вопрос ЧТО?) с параметрами процессов (вопрос
КАК?).
Производственная матрица – одна из матриц СФК, связывающая параметры процессов (вопрос ЧТО?) с технологическими операциями (вопрос
КАК?).
232
Размер – свойство количественной определенности объекта и его характеристик и параметров. Размер и его величина может иметь физический или нефизический смысл. Размер обладает размерностью, отношение
величин, имеющих одинаковую размерность приводит к получению безразмерной величины.
Ресурс – компонента, которая может быть использована для создания
и функционирования различных систем. Ресурсы для ТС разделяют: на вещественные, энергетические, информационные, пространственные, временные, функциональные, системные, комбинированные. Человеческие
ресурсы – это количество работающих с высшим уровнем квалификации,
приобщённых к процессу разработки интеллектуального продукта.
Решение – формирование мыслительных и организационных операций, снижающих исходную неопределённость проблемной ситуации.
Риск – это деятельность, связанная с преодолением неопределённости в
ситуации неизбежного выбора, в процессе которого имеется возможность
количественно и качественно определить вероятность достижения предусмотренного результата, неудачи и отклонения от цели. Риск заключается
в возможном уменьшении фактической отдачи от капиталовложений по
сравнению с ожидаемой.
Робастное проектирование – инструмент МК, позволяющий делать
продукцию или процесс нечувствительными к эффекту вариабельности
ШФ (в определённом диапазоне) без устранения источников ШФ.
Свойство – внешнее проявление внутренней сущности объекта, количественные значения свойств носят название параметров, качественные
чаще называются характеристиками или альтернативами.
Сетевой график – полная графическая модель комплекса работ, направленных на выполнение единого задания, в которой (модели) определяется логическая взаимосвязь, последовательность работ и взаимосвязь
между ними. Основными элементами сетевого графика являются работа,
событие, критический путь.
Синергизм – способность получать выходной эффект больше, чем сумма входных эффектов, иногда под синергизмом понимаются однонаправленные воздействия.
Система – совокупность взаимодействующих элементов, организованных для достижения одной или более провозглашенных целей (предоставления продукта или услуги)
Система управления (сложная система) – разновидность продукции,
характеризуемая как организованная целостность селективно ото­бранных
компонентов, взаимодействие и взаимосвязь которых в процессе управления обеспечивает достижение поставленных целей с необходимым КЦФ
в условиях противодействия среды.
Способности – индивидуально-психологические особенности личности, являющиеся условиями успешною выполнения той или иной продуктивной деятельности. Способности творческие – синтез свойств и особенностей личности, характеризующих степень их соответствия требованиям
233
определённого вида творческой деятельности и обуславливающих уровень
её результативности.
Стратегия – программа, план, генеральный курс субъекта управления
по достижении им долгосрочных (стратегических) целей в любой области
деятельности.
Статистическая шкала – упорядоченное объединение (кортеж) эмпирического множества фактов, множества их числовых соответствий и функции переводящей элементы множеств из одного в другое. Шкала прибора
не является статистической шкалой, а представляет числовое отображение функции.
Схема организационной структуры проекта – система, которая устанавливает уровни и объёмы ответственности в организационной структуре. Цель OBS состоит в определении не только исполнителей работ для
каждого пакета, но и отделов тех организаций, которые отвечают за выполнение определённых работ.
Технология – комплекс научных и инженерных знаний, воплощённых
в способах, приёмах труда, наборах материально–вещественных факторов
производства, способах их соединения для создания какого–либо продукта или услуги. В любой технологии можно выделить две базовые компоненты: ресурсы и процессы.
Точка безубыточности анализа – точка, соответствующая количеству
продукции (критическая программа), начиная с которого её выпуск должен приносить прибыль. Выявление её состоит в определении такого критического объёма продаж, при котором выручка от реализации продукции
становится равной валовым издержкам. Определение точки безубыточности следует рассматривать лишь как один из методов финансовой оценки
инновационного проекта, дополняющий другие.
Требование – потребность или ожидание, которое установлено, обычно
предполагается или является обязательным.
Примечание 1. «Обычно предполагается» означает, что это общепринятая практика организации, ее потребителей и других заинтересованных сторон, когда предполагаются рассматриваемые потребности или ожидания.
Примечание 2. Для обозначения конкретного вида требования могут применяться определяющие слова, например, требование к продукции, требование к системе
качества, требование потребителя.
Примечание 3. Установленным требованием является такое требование, которое
определено, например, в документе.
Примечание 4. Требования могут выдвигаться различными заинтересованными
сторонами.
Фактор – частный показатель объекта или процессов, протекающих
в системе, оказывающий влияние на функцию.
Физический принцип действия – это ориентированный граф, вершинами которого являются наименования физических объектов, а рёбрами
входные и выходные потоки вещества, энергии и сигналов.
Функционально-стоимостный анализ – метод активной технико-экономической диагностики и оптимизации объектов, основанный на систем234
ном исследовании функций объекта (изделия, процесса, структуры) и направленный на минимизацию затрат в сферах проектирования, производства и эксплуатации объекта при сохранении (повышении) его качества и
полезности.
Функция потери качества – зависимость стоимостных потерь потребителя из-за удалённости ХК от целевого значения, позволяющая измерить
отклонение ХК от целевого значения.
Характеристика – отличительное свойство.
Примечание 1. Характеристика может быть собственной или присвоенной.
Примечание 2. Характеристика может быть качественной или количественной.
Примечание 3. Существуют различные классы характеристик, такие, как:
– физические (напр., механические, электрические; химические или биологические характеристики);
– органолептические (напр., связанные с запахом, осязанием, вкусом, зрением,
слухом);
– этические (напр., вежливость, честность, правдивость);
– временные (напр., пунктуальность, безотказность, доступность);
– эргономические (напр., физиологические характеристики или связанные
с безопасностью человека);
– функциональные (напр., максимальная скорость самолета).
Характеристики качества – инженерные параметры продукции, характеризующие качество принимаемых решений, обладающие свойствами
измеримости, воспроизводимости и повторимости. Различают ключевые
характеристики продукции – KPC (key product characteristics) и наиболее
влияющие на качество – CTQ (critical to quality).
Целевое проектирование – процесс достижения наилучших ХК, полностью удовлетворяющих запросам и ожиданиям потребителя или заказчика.
Шкала – совокупность упорядоченных отметок и/или цифр, соответствующих ряду последовательных оценок измеряемых величин.
Экспертиза (от фр. expertise, от лат. expertus – опытный), исследование
специалистом (экспертом) каких-либо вопросов, решение которых требует
специальных познаний в области науки, техники, искусства и т. д.
Эталон (база) (от фр. etalon) – мера или измерительный прибор, служащий для воспроизведения, хранения и передачи единиц какой-либо величины. Эталон, утвержденный в качестве основного для страны, называется Государственным эталоном. В переносном смысле – мерило, образец,
базовое значение.
235
Содержание
Список сокращений..................................................................... Введение.................................................................................... ГЛАВА 1. Управление качеством проектов..................................... 1.1. Общее представление об управлении качеством проектов........ 1.1.1. Процессный подход..................................................... 1.1.2. Системный подход...................................................... 1.1.3. Ситуационный подход................................................. 1.2. Инновационные процессы и проекты................................... 1.3. Нормативные документы менеджмента качества................... 1.3.1. Стандарты серии ИСО 9000.......................................... 1.3.2. Стандарт ИСО 10014 ................................................... 1.3.3. Уровни зрелости организации при управлении качеством
проектов............................................................................. Контрольные вопросы ................................................................. ГЛАВА 2. Обзор методов и инструментов менеджмента качества....... 2.1. Классификация инструментов менеджмента качества............ 2.2. Жизненный цикл проекта .................................................. 2.3. Аналитические методы менеджмента качества проектов......... 2.3.1. Кластерный анализ экспертных оценок альтернативных
вариантов качества проектов................................................. 2.3.2. Нечеткие методы раскрытия неопределенностей............. 2.3.3. Нечеткая логика противоположностей........................... Контрольные вопросы ................................................................. ГЛАВА 3. Робастное проектирование продукции и процессов............ 3.1. Основные направления робастного проектирования............... 3.1.1. Этапы РП с учетом этапов ЖЦ продукции...................... 3.1.2. Связь между планированием эксперимента и РП............. 3.2. Процесс концептуального проектирования........................... 3.2.1. Функция потери качества............................................ 3.2.2. Отношение сигнал/шум............................................... 3.3. Процесс параметрического проектирования.......................... 3.3.1. Выбор характеристик качества..................................... 3.3.2. Условия выбора характеристик качества........................ 3.3.3. Выбор и проверка шумовых факторов............................ 3.3.4. Выбор управляющих факторов..................................... 3.3.5. Эксперимент по параметрической оптимизации.............. 3.4. Анализ и верификация эксперимента по параметрической
оптимизации.......................................................................... 3.5. Процесс проектирования допусков....................................... Контрольные вопросы ................................................................. ГЛАВА 4. Структурирование функции качества.............................. 4.1. История развития и практика метода СФК............................ 4.2. Правила построения и содержание матриц СФК.................... 236
3
6
9
9
11
14
16
19
26
26
27
28
36
37
37
41
47
47
60
67
73
74
74
77
79
80
82
84
86
87
89
91
98
100
102
105
106
108
108
115
4.3. Планирование СФК........................................................... Контрольные вопросы ................................................................. ГЛАВА 5. Анализ видов и последствий отказов............................... 5.1. Общая идеология FMEA-анализа......................................... 5.2. FMEA-анализ комплексной системы процессов и продукции... 5.4. Технология проведения FMEA-анализа................................ 5.5. Практическое применение FMEA-анализа............................ 5.5.1. Подготовка и планирование FMEA-анализа.................... 5.5.2. Структурирование и функциональный анализ................ Контрольные вопросы.................................................................. ГЛАВА 6. Методы менеджмента качества....................................... 6.1. Сущность методов менеджмента качества ............................ 6.2. Метод шести сигм.............................................................. 6.2.1. Воспроизводимость процессов и МШС............................ 6.2.2. Основные этапы МШС................................................. 6.3. Метод бережливого производства........................................ 6.3.1. История возникновения ЛИН....................................... 6.3.2. Принципы ЛИН.......................................................... 6.3.3. Поток создания ценности............................................. 6.3.4. Интеграция МШС и ЛИН............................................. 6.4. Проектирование для шести сигм.......................................... 6.4.1. Особенности метода ДФСС............................................ 6.4.2. Этапы метода ДФСС.................................................... 6.4.3. Сравнение МШС, ЛИН и ДФСС..................................... 6.4.4. Особенности стратегии ДФСС....................................... Контрольные вопросы.................................................................. Заключение............................................................................... Приложение А. Вопросник для первоначальной самооценки............. Приложение Б. Вопросник для всесторонней самооценки................. Приложение В. Краткое описание инструментов менеджмента
качества.................................................................................... Библиографический список.......................................................... Краткий словарь терминов........................................................... 128
137
138
138
141
146
151
152
155
163
164
164
166
167
171
176
176
178
182
185
189
189
193
199
202
203
204
205
208
215
223
225
237
Учебное издание
Антохина Юлия Анатольевна
Бондаренко Наталья Викторовна
Варжапетян Артемий Георгиевич
Семенова Елена Георгиевна
Современные инструменты
менеджмента качества
Учебное пособие
Редактор Г. Д. Бакастова
Верстальщик С. Б. Мацапура
Сдано в набор 11.07.11. Подписано к печати 12.09.11.
Формат 60×84 1/16. Бумага офсетная. Усл. печ. л. 13,95.
Уч.-изд. л. 15,25. Тираж 1000 экз. (1-й завод – 200 экз.). Заказ № 411.
Редакционно-издательский центр ГУАП
190000, Санкт-Петербург, Б. Морская ул., 67
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
18
Размер файла
4 353 Кб
Теги
ant
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа