книги / Методы и инструменты поиска инновационных решений

6. Проверка на соответствие реального состояния ожидае-

мым результатам. В ходе проверки было выявлено, что термостат вышел из строя. Его замена привела к устранению проблемы.

Преимущества и ограничения применения метода Кепне-

ра – Трего. Основным преимуществом данного метода является системность в анализе различных обстоятельств и факторов, связанных с проблемой при поиске корневой причины. Основным ограничением служит требование подробной диагностики обстоятельств, сопутствующих проблеме, и детальной информации об исследуемом объекте (в качестве подобной информации, например, можно использовать имеющуюся диаграмму Исикавы для исследуемого объекта).

4.25. ИНЖИНИРИНГ КАЧЕСТВА. МЕТОДЫ Г. ТАГУТИ

Методы инжиниринга качества (методы Г. Тагути) приме-

няются при проектировании продукции и в процессе ее производства. При этом используется новая система назначения допусков и вводится управление по отклонениям от номинального значения с использованием упрощенных методов статистической обработки [39].

Цель инжиниринга качества – обеспечение качества кон-

цепции (идеи), качества конструирования и качества производства. Методы Г.Тагути позволяют оценивать показатели качества продукции и определять потери качества, которые по мере отклонения текущих значений параметра от номинального увеличиваются, в том числе и в пределах допуска. Результатом применения инжинирингакачества является выпуск конкурентоспособной продукции.

План действий при инжиниринге качества продукции

1.Изучение состояния дел с качеством, эффективностью продукции.

2.Определение базовой концепции работоспособной модели объекта или схемы производственного процесса (системное проектирование). Устанавливаются исходные значения параметров продукции или процесса.

271

3.Определение уровней управляемых факторов, которые минимизируют чувствительность ко всем факторам помех (параметрическое проектирование).

4.На этом этапе допуски полагаются столь широкими, что производственные затраты оказываются малыми.

5.Расчет допустимых отклонений вблизи номинальных значений, достаточных для уменьшения отклонений продукции (проектирование допусков).

Качество продукции не может быть улучшено до тех пор, пока не будут определены и измерены показатели качества. В основе введенного Г. Тагути трехстадийного подхода к установлению номинальных значений параметров продукции и процесса, а также допусков на них лежит понятие об идеальности целевой функции объекта,

скоторой сравниваются функциональные возможности реального объекта. На основе этих методов вычисляют разницу между идеальным и реальным объектами и стремятся сократить ее до минимума, обеспечивая тем самым улучшение качества.

Согласно традиционной точке зрения все значения в пределах допусков одинаково хороши. Г. Тагути считает, что при отклонении характеристики от целевого значения каждый раз происходят некоторые потери. Чем больше отклонение, тем большие поте-

ри (рис. 4.25).

Г. Тагути предложил разделять переменные, влияющие на рабочие характеристики продукции и процесса, на две группы так, чтобы в одной из них оказались факторы, ответственные за основной отклик (номинал), а во второй – ответственные за разброс. Для выявления этих групп Г. Тагути вводит новый обобщенный отклик – «отношение сигнал/шум». Задача заключается в том, чтобы уменьшить чувствительность продукции и процессов к неконтролируемым факторам, или шумам.

Концепция Тагути включает принцип робастного (устойчивого) проектирования и функцию потерь качества. Функция потерь, по Тагути, различает изделия внутри допуска в зависимости от их близости к номиналу (целевому значению). Технологической основой робастного проектирования служит планирование эксперимента.

272

Рис. 4.25. Взгляды на потери:

а – традиционная точка зрения; б – точка зрения Тагути

Основные методы, разработанные или адаптированные Г. Тагути

1.Планирование экспериментов.

2.Управление процессами посредством отслеживания расходов с помощью функции потерь качества.

3.Развитие и реализация робастного управления процессами.

4.Целенаправленная оптимизация продукции и процессов до производства (контроль дозапуска процесса).

273

5. Применение обобщенной философии качества Тагути для обеспечения оптимального качества продукции, услуг, процессов и систем.

Достоинства: обеспечение конкурентных преимуществ за счет одновременного улучшения качества и снижения себестоимости продукции.

Недостатки. Широкое применение методов Тагути в управлении процессами на базе вероятностно-статистических методов не всегда корректно в условиях высокой динамики требований к объектам оценивания и отсутствия аналогов.

4.26. «НЭМАВАСИ»

Нэмависи – один из инструментов совершенствования про-

изводства TPS (Toyota Production System). «Нэмаваси» – система многосторонних согласований, представляющая собой в известной степени философию японского менеджмента. Нэмаваси – это процесс разрешения вопросов в как можно более дружеской атмосфере, стремление прийти к компромиссу, для чего заранее подготавливают почву, докапываются до мельчайших деталей, желая знать все обстоятельства и историю дела, чтобы принять понастоящему обоснованное решение. Когда каждый убежден, что данное решение – это и его решение, оно принимается. Именно это внимание к деталям и обеспечивает Toyota превосходство над другими компаниями. Своеобразным аналогом можно считать процесс разработки и согласования вариантов решения при проведении функционально-стоимостного анализа – все принятые решения считаются общим результатом рабочей группы. В процесс «нэмаваси» вносит вклад множество людей, и это ведет к достижению консенсуса [43].

Цель метода «нэмависи» заключается в совершенствовании деятельности компании посредством подготовки условий для достижения согласия всех заинтересованных сторон в процессе совместного обсуждения проблем и потенциальных реше-

274

ний и выработки единого мнения при формировании окончательного решения.

Согласно «намэваси», принимать решение следует не торопясь, на основе консенсуса, тщательно взвесив все возможные варианты, а при внедрении его – не следует медлить. Хотя такой процесс и занимает довольно много времени, он помогает осуществить более масштабный поиск решений и подготовить условия для оперативной реализации принятого решения.

Технология метода

1.Выяснить, что происходит в действительности.

2.Понять первопричины внешних проявлений происходящего.

3.Рассмотреть все альтернативные решения на базе комплексного подхода и детально обосновать выбор решения, которому оказано предпочтение.

4.Добиться единодушия членов команды, включая сотрудников предприятия и внешних партнеров.

5.При этом использовать самые эффективные средства коммуникации, авсюинформацию желательно изложить на одной странице.

Получение прибыли в результате выявления и устранения потерь и причин их появления при совершенствовании действующего процесса.

Достоинства метода нэмаваси:

– медлительность в реакции на те или иные критические ситуации (в понимании японцев);

– позволяет обеспечить достижение взаимного согласия всех членов групп.

Недостатки метода:

– медлительность в реакции на те или иные критические ситуации (в понимании европейцев);

– сохраняется иллюзия, что возможное несогласие участников переговоров по каким-то важным вопросам должным образом отмечается.

275

4.27. ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ ИНЖЕНЕРНАЯ РАЗРАБОТКА

Параллельная инженерная разработка (ПИР) – метод управления и организации проектных и инженерных работ. Это системный подход, обеспечивающий комплексную параллельную разработку продукции и сопутствующих процессов, предусматривающий с самого начала рассмотрение всех составляющих жизненного цикла продукции от разработки концепции до утилизации [99].

Цель данного метода – повышение качества, сокращение сроков разработки и выпуска новой продукции. В основе технологии лежит идея совмещенного проектирования продукции, а также процессов ее изготовления и сопровождения, координируемая с помощью специально создаваемой для этой цели управляющей команды разработчиков. Результатом применения данного метода является получение технической документации, необходимой для производства конкурентоспособной продукции и услуг.

План действий при использовании метода параллельной инженерной разработки:

1.Сформировать управляющую команду разработчиков продукции и процессов из представителей разных специальностей.

2.Выявить проблемы, требующие решения, причины их существования, и изложить общий подход параллельной инженерной разработки.

3.Наладить партнерские отношения с заинтересованными сторонами и уточнить требования потребителей.

4.Оценить предлагаемый подход и спланировать работу.

5.Создать комплексные команды разработчиков (KKР) более

низкого уровня с отлаженными внутренними коммуникациями

ичетким распределением обязанностей между ее участниками.

6.Выделить ресурсы.

7.Обеспечить выполнение процедур ПИР.

Идеи параллельных инженерных разработок (concurrent engineering, реже simultaneous engineering) при их воплощении в жизнь позволяют значительно сократить срок разработки про-

276

дукции (до 70 %) и внесения изменений (65–90 %). Достижению подобных результатов способствуют два основных приема: интеграция и параллелизм.

Интеграция означает, что специалисты функциональных подразделений, вовлеченных в процесс ПИР, и другие заинтересованные лица должны работать в тесной взаимосвязи (от разработки концепции продукции до ее поставки и последующей утилизации). Такая интеграция усилий реально отражается на улучшении качества конечной продукции.

Параллелизм автоматически сокращает сроки разработки продукции и внесения изменений, так как решение задач выполняется параллельно, а не последовательно. При ПИР многие проблемы, которые могут возникнуть на более поздних стадиях жизненного цикла, выявляются и решаются на стадии проектирования.

Реализация этого подхода требует тщательного подбора комплексной команды разработчиков KKР из представителей конструкторской, технологической, производственной, испытательной и сервисной служб предприятия. На KKР возлагается коллективная ответственность за выполнение работы по созданию и поставке конечной продукции.

Предполагается, что команда должна параллельно решать разнообразные специальные конструкторские задачи, обеспечивающие достижение целей разработки. Каждая подобная задача связана с реализацией определенных жизненно важных конструкторских требований, в свою очередь, влияющих на ряд других требований. Именно эти взаимосвязи зачастую упускают из виду при традиционном, последовательном подходе к разработке новой продукции. ПИР гарантирует исполнение всей совокупности требований к продукции, что обеспечивает удовлетворение запросов потребителей, соблюдение требований законодательства, оптимальную производственную технологичность продукции.

Дополнительная информация

♦ Параллельная инженерная разработка – это долгосрочная стратегия, а не быстрое решение проблемы. Данная стратегия на-

277

правлена на оптимизацию и распределение ресурсов компании при проектировании и разработке продукции для обеспечения эффективного и рационального процесса разработки этой продукции.

♦Даже если ПИР не совсем строго определяют, ее использование направлено на сокращение сроков разработки, снижение затрат и повышение качества выпускаемой продукции при соответствующем применении.

♦В процессе ПИР следует постоянно прислушиваться к голосу потребителя.

Достоинством метода является резкое ускорение выхода на рынок востребованной продукции за счет существенного сокращения сроков ее разработки и изготовления, снижения затрат и одновременного повышения качества.

Недостаток метода в том, что он требует значительных управленческих навыков в области перемен.

4.28. ПЛАНИРОВАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТА

Планирование эксперимента (англ. experimental design techniques) – комплекс мероприятий и набор инструментов статистического анализа, направленных на эффективную постановку опытов. Возникновение современных статистических методов планирования эксперимента (ПЭ) связано с именем Р. Фишера. Позднее специалистами был разработан ряд альтернативных подходов к ПЭ, основанных на их собственных моделях и методах принятия решений. Развитие теории планирования эксперимента в нашей стране, начатое в 1960 г. под руководством В.В. Налимова, отражено в работах Ю.П. Адлера, Ю.В. Грановского, Е.В. Марковой [3].

Основная цель планирования эксперимента – достижение максимальной точности измерений при минимальном количестве проведенных опытов и сохранении статистической достоверности результатов. Суть метода заключается в нахождении таких условий и правил проведения опытов, при которых удается получить на-

278

дежную и достоверную информацию об объекте с наименьшей затратой труда, а также представить эту информацию в компактной и удобной форме с количественной оценкой точности.

Планирование эксперимента применяется при поиске оптимальных условий, построении интерполяционных формул, выборе значимых факторов, оценке и уточнении констант теоретических моделей и др.

План действий при использовании метода «планирование эксперимента»

♦Сформировать команду из специалистов разного профиля.

♦Провести их предварительное обучение и тренировку.

♦Получить информацию о проблеме и сформулировать цель эксперимента.

♦Выбрать подходящую количественную характеристику этой цели(параметр оптимизации).

♦Определить возможные отклики, факторы и их уровни.

♦Выбрать план эксперимента.

♦Ранжировать порядок проведения опытов.

♦Выбрать методы математической обработки результатов эксперимента.

♦Провести тестирование.

♦Собрать данные и проанализировать результаты.

♦Представить выводы и принять решение.

Планирование и анализ эксперимента представляют собой важную ветвь статистических методов, разработанную для решения разнообразных задач, возникающих перед исследователями. В одном случае необходимо обнаружить и проверить причинную связь между входными переменными (факторами) и выходными переменными (откликами), в другом – отыскать оптимальные условия ведения процесса или сравнить изучаемые объекты и т.д.

Под заголовком «планирование эксперимента» скрывается множество планов экспериментов: простые, комплексные, квазиэкспериментальные, планы корреляционных исследований.

279

К числу наиболее широко применяемых в планировании эксперимента методов можно отнести: дисперсионный анализ, дроб-

ный и полный факторный эксперимент, матрицу взаимодействий, ортогональные планы, функцию потери качества и т.д.

Девять основных правил планирования эксперимента:

1.Сформулируйте вопросы, ответы на которые вы хотите получить в результате эксперимента.

2.Параметры, которые не являются частью исследования, также должны удовлетворять требованиям.

3.Убедитесь, что используете надежную измерительную систему.

4.Используйте статистические принципы анализа до начала эксперимента.

5.Учитывайте воздействие известных факторов.

6.Учитывайте воздействие неизвестных факторов.

7.Наблюдайте затем, чтопроисходит впроцессе тестирования.

8.Проведите статистический анализ результатов.

9.Представьте результаты в графическом виде.

Достоинства метода:

– универсальность, пригодность в огромном большинстве

областей исследования;

–способствует существенному повышению производительноститрудаэкспериментатора инадежности полученных результатов.

Недостатки:

–высокая сложность;

–трудоемкость исследования.

Необходимо тщательно продумать эксперимент до его начала и каждый раз следовать девяти правилам, каким бы простым ни казался эксперимент, чтобы избежать проблем.

При планировании эксперимента объект исследования должен удовлетворять требованию воспроизводимости результатов эксперимента и быть управляемым.

Затраты на проведение неудовлетворительного эксперимента почти такие же, как и на проведение положительного. Разница

280