Rozpracovanie funkcií kvality - krok za krokom k vyššej efektivite priemyselnej prevádzky

Tento príspevok sa zaoberá transformáciou požiadaviek čiastočne technicky edukovaných zákazníkov do presných technických parametrov produktu.

QFD METÓDA
Rozpracovanie funkcií kvality, označované aj skratkou QFD (angl. Quality Function Deployment) predstavuje niekoľkoetapovú mapovaciu metódu, prostredníctvom ktorej sú zákazníkove požiadavky efektívne transformované do konkrétnych technických parametrov produktu. Tento nástroj bol vyvinutý v sedemdesiatych rokoch japonským inžinierom Yoji Akaom a predstavuje univerzálny nástroj, ktorý možno použiť ako pri produktovom návrhu a vývoji, tak aj pri činnostiach na zlepšovania procesov a pri projektovaní výrobných systémov. Na obr. 1 je uvedený metodický postup pri aplikácií QFD metódy, teda rozpracovania funkcií kvality.

Obr. 1: Postup pri aplikácii metódy QFD

 

METODICKÝ POSTUP TVORBY DIAGRAMU QFD
Vybraný strojársky produkt – korčekový elevátor (dopravník), ktorý predstavuje štandardné riešenie vertikálnej prepravy sypkých hmôt (obr. 2 a obr. 3).

IDENTIFIKÁCIA POŽIADAVIEK ZÁKAZNÍKA – ČO SI ZÁKAZNÍK PRAJE
Prvým krokom pri tvorbe QFD diagramu je definovanie cieľovej skupiny zákazníkov a identifikácia ich požiadaviek na korčekový elevátor prostredníctvom postupov využívajúcich VOC a CTQ. Úlohou riešiteľského tímu je následne tieto požiadavky podrobne analyzovať a usporiadať, napr. za pomoci afinitného diagramu alebo modelu Kano, do súboru prioritných požiadaviek. Takto pripravený súbor tvorí základ pre zostavenie QFD diagramu.

STANOVENIE STUPŇA DÔLEŽITOSTI POŽIADAVIEK ZÁKAZNÍKA – AKO VEĽMI SI ICH ZÁKAZNÍK PRAJE
Každej zákazníkovej požiadavke je nevyhnutné priradiť stupeň jej dôležitosti. Hodnotiaca škála je zvolená riešiteľským tímom na základe tímového rozhodnutia a skúseností, prípadne sa môžu využiť výsledky získané z aplikácie modelu Kano. V tomto prípade bola škála zvolená takto: 1 – najmenej dôležitá požiadavka, 3 – najdôležitejšia požiadavka.

Obr. 2: Korčekový elevátor	Obr. 3: Hlava elevátora s korčekmi

 

STANOVENIE TECHNICKÝCH PARAMETROV – DEFINOVANIE HODNÔT
V tomto kroku sa musí zabezpečiť spolupráca s oddelením konštrukcie a technológie/výroby elevátorov, ktoré sú schopné, na základe požiadaviek zákazníka, navrhnúť technické špecifikácie pre korčekový elevátor. Zároveň sa pre každý technický parameter definuje tendencia/smer zlepšenia. Tento smer vypovedá o potrebe úsilia zvýšiť alebo znížiť hodnotu daného parametra za účelom dosiahnutia vyššej kvality, prípadne zistenia, či daná hodnota parametra je nemenne stanovená.

ANALÝZA VZÁJOMNÝCH VZŤAHOV – HĽADANIE SÚVISLOSTÍ
Vo štvrtom kroku sa analyzujú vzťahy medzi požiadavkami zákazníka a technickými parametrami. Cieľom vykonania tohto kroku je analýza, či je pre plnenie určitej požiadavky zákazníka daný technický parameter korčekového elevátora dôležitý. Opäť je nutné definovať hodnotiacu škálu, ktorá môže byť nasledovná: 3 – silná závislosť, 2 – stredná závislosť, 1 – slabá závislosť, 0 – neexistuje závislosť (bez závislosti).

VÝPOČET CELKOVÝCH VÝZNAMOV PARAMETROV – HODNOTENIE TECHNICKÝCH PARAMETROV
Cieľom tohto kroku je zistiť, ktoré technické parametre sú najdôležitejšie pre splnenie požiadaviek zákazníka, tzn. na ktoré sa treba prioritne zamerať, napríklad pri navrhovaní korčekového elevátora. Výpočtom sa vyjadrí suma násobkov stupňa závislostí a stupňa dôležitosti pre každý technický parameter. Pri návrhu elevátora je vhodné prihliadať na také parametre, ktoré získali najvyššie hodnotenie.

POROVNANIE VPLYVU TECHNICKÝCH PARAMETROV – STRIEŠKA DIAGRAMU
Okrem porovnania zákazníkových požiadaviek a technických parametrov musíme preskúmať vzájomný vplyv jednotlivých technických parametrov medzi sebou. V prípade, že sa dva technické parametre ovplyvňujú pozitívne, teda zvýšením jedného sa zvýši aj druhý, potom sa parametrom pridelí znak (+). V prípade negatívnej väzby, teda ak sa zvýšením jedného parametra iný parameter zníži, pridelí sa znak (-). V prípade, že je variabilná možnosť ovplyvňovania (buď pozitívna alebo negatívna), ktorá sa vie dosiahnuť napr. zmenou iného konštrukčného parametra, pridelí sa znak (Û). V prípade, že sa dva parametre vzájomne neovplyvňujú, pole sa nevypĺňa, ostáva prázdne.

V tomto navrhovanom prípade bolo potrebné zostaviť dve striešky diagramu. Dôvodom bolo, že parameter – rýchlosť ťažného prostriedku má priamo úmerný vplyv na požadovaný výkon hnacieho motora, keďže výkon je súčinom obvodovej hnacej sily na hlave elevátora a rýchlosti pohybu ťažného prostriedku. Ak je však inštalovaný pohon s vyšším výkonom, nemusí to nutne znamenať aj zvýšenie rýchlosti elevátora, lebo vyšší poháňací výkon môže byť podmienený požiadavkou vyššej obvodovej sily v dôsledku zvýšeného prevádzkového zaťaženia elevátora. To v konečnom dôsledku znamená, že vzájomný vzťah technických parametrov nie je vo všetkých prípadoch podmienený obojsmerne.

ZÁKAZNÍCKE HODNOTENIE – MONITOROVANIE KONKURENTOV
Pred zostavovaním tejto časti QFD diagramu vyberieme konkurenčné elevátory rovnakého druhu, prípadne rovnakej cenovej kategórie, od najsilnejších konkurentov (A a B). Potom začneme porovnávať navrhovaný/ súčasný stav plnenia požiadaviek zákazníka so stavom plnenia našej konkurencie. Opäť si zvolíme hodnotiacu škálu, napríklad, kde číslo 1 predstavuje najslabšie hodnotenie, číslo 2 stredné hodnotenie a 3 predstavuje najvyššie hodnotenie. Na základe výsledkov týchto porovnaní stanovíme plán zlepšenia výroby korčekového elevátora.

TECHNICKÉ HODNOTENIE – MONITOROVANIE TECHNICKÝCH KONKURENČNÝCH PARAMETROV
Cieľom tohto kroku je vykonať porovnanie technických parametrov s konkurenciou. Spôsob hodnotenia je podobný ako v predchádzajúcom kroku, ale zber dát je podstatne zložitejší, pretože spoločnosti si vedome chránia svoje know-how. Z toho dôvodu je možné legálne pracovať iba s verejne prístupnými informáciami, uvedenými na webových stránkach alebo v katalógoch konkurenčných firiem.

STANOVENIE CIEĽOVÝCH HODNÔT A NÁVRH ZLEPŠENIA PRODUKTU – FINALIZÁCIA QFD METÓDY
Na základe vykonaných technických a zákazníckych porovnaní už projektový tím dokáže identifikovať nedostatky korčekového elevátora v porovnaní s konkurenčnými produktmi a nastaviť cieľové parametre vlastného korčekového elevátora tak, aby bol konkurencieschopný. Zároveň je nutné zvážiť, ktoré z cieľových technických parametrov je výrobná spoločnosť schopná reálne a dlhodobo zabezpečiť a udržať.

Obr. 4: Finálny diagram QFD s dvomi strieškami a cieľovými hodnotami pre výrobu korčekového elevátora

 

ZÁVER
Zostavovanie diagramu metódy QFD predstavuje štvormaticový prístup. To znamená, že po stanovení cieľových parametrov korčekového elevátora je ukončená len prvá zo štyroch etáp. Na obr. 4 je konkrétne finálny diagram QFD zostavený pre prvú etapu. Diagram má dve striešky a udáva cieľové hodnoty pre inovovanú výrobu korčekového elevátora. Na základe výsledkov prvej časti QFD diagramu je potrebné pokračovať v tvorbe druhej časti QFD diagramu, následne tretej a štvrtej. Výsledky z predchádzajúcich častí predstavujú vstupy do nasledujúcich častí QFD diagramu. Rozdiely v jednotlivých maticiach sú také, že v druhej časti sa transformujú technické parametre (výstup z prvej časti) do parametrov dielov/komponentov korčekového elevátora. Následne v tretej časti sa transformujú parametre dielov/komponentov elevátora (výstup z druhej časti) do parametrov výrobného procesu korčekového elevátora. A nakoniec, vo štvrtej časti sa transformujú parametre výrobného procesu elevátora (výstup z tretej časti) do parametrov výrobného systému celkovej produkcie. V tomto článku sme podrobne rozobrali len prvú etapu výroby korčekového elevátora s danými technickými požiadavkami.
Tento článok bol spracovaný ako súčasť projektu VEGA: 1/0990/15 Pripravenosť priemyselných podnikov na implementáciu požiadaviek noriem pre systémy manažérstva kvality ISO 9001:2015 a systémy environmentálneho manažérstva ISO 14001:2014 a druhého projektu VEGA: 1/0198/15 Inovatívny prístup k navrhovaniu hnacích jednotiek a konštrukcií
dopravných a manipulačných prostriedkov, so zameraním na redukciu emisií a na zvyšovanie úrovne ich technickej spoľahlivosti.

LITERATÚRA
[1] Bigoš, P., Kuľka, J., Kopas, M., Mantič: Teória a stavba zdvíhacích a dopravných zariadení. 1. vyd., Košice, TU – SjF, 2012, 356 s; ISBN 978-80-553-1187-6.
[2] Girmanová, L., Mikloš, V., Palfy, P., Petrík, J., Sütőová, A., Šolc, M.: Nástroje a metódy manažérstva kvality. – 1. vyd – Košice: HF TU – 2009. – 145 s. – ISBN 978-80-553-0144-0.
[3] Nagyová, A. – Palko, M.: Analysis of the causes of nonconforming product in supplier-customer chain In: Production Management and Engineering Sciences. – Leiden: CRC Press/Balkema, 2016 P. 213-218. – ISBN 978-1-138-02856-2.
[4] Bigoš, P. – Faltinová, E.: Spoľahlivosť technických systémov, Košice: TU, SjF – 2011. – 171 s. – ISBN 978-80-553-0802-9.
[5] Rudy, V.: Innovation methods in structures of production systems designing, In: Ovidius University Annual Scientific Journal. Vol. 11, no. 1 (2009), pp. 15 – 18. – ISSN 1224-1776.

TEXT/FOTO DOC. ING. ALENA PAULIKOVÁ, PHD., ING. KATARÍNA ČEKANOVÁ, PHD, STU, MATERIÁLOVOTECHNOLOGICKÁ FAKULTA, ING. MELICHAR KOPAS, PHD., TU, STROJNÍCKA FAKULTA, KOŠICE