Component Search – skuteczne narzędzie w procesie rozwiązywania problemów

Component Search – skuteczne narzędzie w procesie rozwiązywania problemów

Jednym z najważniejszych etapów dochodzenia do przyczyny źródłowej w procesie rozwiązywania problemów jest odpowiedź na pytanie: czy problem powoduje proces (człowiek, maszyna, narzędzie, zarządzanie itp.) czy jakość części dostarczanych do produkcji.

Jest to kluczowe zapytanie w najważniejszej fazie rozwiązywania problemów (4D) – w fazie, w której poszukuje się przyczyny źródłowej problemu.

W niektórych przypadkach, użycie najbardziej popularnych metod tj. m.in. wykres Pareto, diagram Ichikawy czy 5WHY, może okazać się nieskuteczne.

W niniejszym artykule opisano narzędzie oparte na prostym, logicznym toku postępowania z wykorzystaniem podstawowych miar statystycznych.

Narzędzie: Component Search – stosowane jest w procesach, w których części (półwyroby) można zmontować i rozmontować bez zmian ich właściwości fizycznych czy mechanicznych.

Na potrzeby analizy Component Search należy wyselekcjonować po jednym wyrobie BOB i WOW (co to są wyroby BOB i WOW opisane jest tutaj: Metoda Shainina).

Component Search składa się z dwóch etapów:

  1. Etap oceny procesu – polega na kilkukrotnym (3 do 5 razy) zmontowaniu i rozmontowaniu części w oryginalnej konfiguracji montażowej. Jeżeli akcja ta nie wykaże wpływu (wg przyjętych zasad obliczania) na zmienną Y, uznaje się pozytywne zakończenie pierwszego etapu, czyli uzyskanie informacji, że problem nie wynika z procesu montażu części.
  2. Etap identyfikacji części (komponentu), która może być główną przyczyną problemu. Etap ten polega na montażu i demontażu poszczególnych części w różnych konfiguracjach i zamiany części pomiędzy dwoma, specjalnie wyselekcjonowanymi wyrobami BOB i WOW. Czynności te mają za zadanie wskazanie części, które wprowadzają wariancję (zmienność) w wartości zmiennej Y.

Przykład problemu, w którym można zastosować Component Search:

Kontrola jakości w firmie produkującej meble zdefiniowała wadę polegająca na zbyt dużej szczelinie pomiędzy drzwiami barku na drinki a górną listwą maskującą. Z powodów estetycznych tolerancje dla szczeliny zdefiniowano jako 1,5 ± 0,5 [mm].

Wyselekcjonowano wyrób niezgodny – szafkę z barkiem na drinki (WOW), którego szczelina wynosiła najwyższą zauważoną wartość 3,23 mm, oraz wyrób (BOB), którego wartość szczeliny wynosiła 1,12 mm. Różnica wartości tych szczelin wynosiła 2,11 mm i stanowiła najwyższą zidentyfikowaną różnicę.

Dla obydwóch (BOB i WOW) wyrobów dokonano 4-krotnego montażu i demontażu drzwi barku. Po każdym montażu wykonano pomiary szczelin. Na Rys.1. przedstawiono wartości szczelin dla poszczególnych drzwi barku po każdym montażu, natomiast na Rys.2. przedstawiono graficzną prezentację danych.

Rys.1. Pomiary szczelin w pierwszym etapie analizy.
Rys.2. Graficzna prezentacja pomiarów wykonanych w etapie 1 analizy.

W następnym kroku sprawdzono, czy spełnione zostały następujące założenia:

  1. Istnienie widocznej separacji pomiarów pomiędzy wyrobami BOB i WOW.
  2. Rozstęp pomiędzy medianami musi być większy (lub równy) od średniego rozstępu (średnia z rozstępu dla BOB i WOW) pomnożonego przez wartość wskaźnika korekcyjnego, który w tym przypadku wynosi 0,89.

Separacja pomiędzy pomiarami dla wyrobów BOB i WOW na Rys.2 jest widoczna. W celu sprawdzenia drugiego założenia wykonano proste obliczenia:

  • Mediany dla wyrobu BOB, która wyniosła 1,15 mm.
  • Mediany dla wyrobu WOW, która wyniosła 3,22 mm.
  • Różnicy pomiędzy medianami wynoszącej 2,07 mm.
  • Rozstępu dla wyrobu BOB wynoszącego 0,10 mm.
  • Rozstępu dla wyrobu WOW wynoszącego 0,29 mm.
  • Średniej z rozstępów dla wyrobów BOB i WOW wynoszącej 0,20 mm.

Konkluzja: średnia z rozstępów (0,20 mm) pomnożona przez współczynnik korekcyjny (0,89) wyniosła 0,18 mm i wartość ta okazała się niższa od wartości różnicy pomiędzy medianami (2,07 mm).

Na tej podstawie stwierdzono, że problem ze zbyt wysoką wartością szczeliny drzwi barku na drinki nie leży w procesie montażu części. Po czterokrotnym montażu i demontażu drzwi barku, wartości szczelin dla wyrobu BOB i WOW pozostawały na tym samym poziomie.

Rozpoczęto 2 etap analizy, którego celem było wskazanie, który element (część, komponent) jest odpowiedzialny za powstanie wady (szczeliny poza zakresem tolerancji). Etap 2 polegał na zamianie części pomiędzy wyrobami BOB i WOW i sprawdzaniu wpływu tej zamiany na wartość zmiennej Y, czyli szczeliny pomiędzy drzwiami barku a listwą maskującą. W pierwszej kolejności obliczono limity decyzyjne dla pomiarów wyrobu BOB i WOW. Obliczone limity decyzyjne przedstawiono na Rys.3.

Rys. 3. Pomiary dla wyrobów BOB i WOW wraz z obliczonymi limitami decyzyjnymi.

W dalszym ciągu analizy wykorzystując wiedzę i doświadczenie członków zespołu rozwiązywania problemu, wybrano części, które podlegać będą wymianie pomiędzy wyrobami BOB i WOW.

W tym przypadku do zamiany wyznaczono części:

  1. Drzwi barku.
  2. Listwę maskującą.
  3. Zawiasy mocujące drzwi barku.

W pierwszej kolejności analizie poddano drzwi barku i dokonano następujących czynności:

  1. Zamiana drzwi pomiędzy wyrobami BOB i WOW.
  2. Pomiar szczeliny dla obydwóch wyrobów.
  3. Demontaż drzwi i powrót do oryginalnego wyrobu.
  4. Ponowny pomiar szczeliny dla wyrobów BOB i WOW.

Powyższą procedurę powtórzono dla kolejnych części: listwy maskującej i zawiasów. Na Rys. 4. przedstawiono wynik analizy.

Rys.4. Wynik analizy prowadzone w ramach etapu 2.

W wyniku analizy stwierdzono:

Dla części: drzwi barku – po zamianie pomiędzy wyrobami BOB i WOW nie nastąpiła zmiana rozmiaru szczeliny. Rozmiary szczelin po zamianie części znajdowały się w granicach linii decyzyjnych. To samo zachowanie zaobserwowano dla części: listwa maskująca.

Natomiast w przypadku części: zawiasy, po zamianie pomiędzy wyrobami BOB i WOW nastąpiła pełna zamiana; wyrób BOB posiadał szczelinę o wymiarze 3,02 mm., natomiast wyrób WOW szczelinę o wymiarze 1,2 mm.

Na tej podstawie stwierdzono, że częścią powodującą problem ze zbyt dużą wartością szczeliny są zawiasy.

Podsumowanie:

Przedstawione w niniejszym artykule narzędzie jest świetną kontynuacją tradycyjnych narzędzi procesu rozwiązywania problemów tj. wykres Pareto czy diagram Ichikawy. W ramach tych narzędzi stawia się hipotezy, które weryfikuje się uznaniowo, często na tzw. „wyczucie” pracownika, co prowadzić może do błędnych decyzji. W narzędziu Component Search (w przeciwieństwie do np.: 5 WHY) stawia się na logiczny tok postępowania i podstawowe miary statystyczne (mediana, rozstęp) a decyzje podejmuje się w oparciu o liczby i prostą statystykę.

Component Seach to narzędzie służące w pierwszej kolejności do identyfikacji źródła problemu: proces czy części. Jeżeli problemem są części … to które?

Component Search to narzędzie do wskazania potencjalnego „szkodnika” i dlatego zawsze po zakończeniu tej analizy, należy dokonać statystycznego potwierdzenia „podejrzenia” z użyciem metod statystycznych. Często zdarza się, że w wyniku Component Search wskazany zostanie więcej niż 1 potencjalny „szkodzący” czynnik. W tej sytuacji bardzo dobrą kontynuacją Component Search są techniki planowania eksperymentów (DoE) służące do oszacowania wpływu każdego czynnika osobno, ale również w interakcji z innymi czynnikami.