Инженерно-технические методы управления качеством

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО образования и науки российской федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ»

(КНИТУ-КАИ)

Курсовая работа

по дисциплине «Средства и методы управления качеством»

на тему «Инженерно-технические методы управления качеством»

Выполнил:

студент группы 5433 Яковлев Ю.В.

Проверил:

ст. преподаватель кафедры

Загидуллин Р.Ш.

Казань - 2012

Содержание

• Введение
• § 1. QFD-методология
• § 2. На примере: «Цифрового спутникового ресивера Globo HD TS 9600» QFD-анализ
• § 3. FMEA - анализ причин и последствий отказов
• § 4. На примере: «Цифрового спутникового ресивера Globo HD TS 9600» FMEA - анализ технологического процесса

Введение

На различных этапах жизненного цикла продукции могут применяться различные методы управления качеством.

По способу реализации инженерно-технологические методы могут быть экспертными, измерительными, экспериментальными и расчетными.

В начале экспертные методы применялись, в основном, для решения задач, связанных с прогнозированием в области науки и техники, а затем стали применяться в других областях, в том числе в управлении качеством. Экспертный метод предполагает использование мнений экспертов, квалифицированных специалистов в определенной области и способы усреднения этих мнений.

Измерительные методы основаны на применении средств измерений для определения параметров процессов или изделий для дальнейшего анализа и обработки результатов статистическими или другими методами.

Экспериментальные методы базируются на том, что высказывается гипотеза на основании которой создается модель (физическая, организационная кш др.), для которой проводят эксперимент, подтверждающий или опровергающий гипотезу. Расчетные методы предполагают, что модель процесса или объекта описывается математически, что позволяет получать результаты на виртуальной модели, не прибегая к фактической.

Социологический метод базируется на опросе, сборе и анализе респондентов, например, потребителей. Такой опрос проводится письменно с помощью анкет, или устно. К экономическим методам управления качеством относятся: анализ издержек производства, функционально-стоимостной анализ и др.

На каждом этапе жизненного цикла продукции качеством необходимо управлять. Жизненный цикл - это совокупность взаимосвязанных процессов создания и последовательного изменения состояния продукции от формирования исходных требований к ней до окончания ее эксплуатации или потребления. Для этого существуют различные методы, рассмотрим их в таблице 1.

Таблица 1

Взаимосвязь этапов жизненного цикла продукции и методов управления качеством

Этапы жизненного цикла продукции	Методы управления качеством
1. маркетинг и изучение рынка	QFD анализ
2. разработка и проектирование	QFD анализ, FMEA анализ, бенчмаркинг, функционально стоимостной анализ
3. планирование и разработка процессов	FMEA анализ, бенчмаркинг
4. закупки	Бенчмаркинг, метод выбора поставщика, методика выборочного контроля поставок
5. производство продукции	Бенчмаркинг, контрольные карты Шухарта, бережливое производство, метод «5S», метод « 6 sigma »
6. контроль	Метод « 6 sigma », контрольные карты Шухарта, планы одноступенчатого выборочного контроля

Анализируя вышеизложенное, видим, что наиболее приемлемым является QFD и FMEA анализ. Рассмотрим их подробней.

§1. QFD-методология

QFD-методология представляет собой оригинальную японскую разработку, в соответствии с которой пожелания (установленные и предполагаемые потребности) потребителей с помощью матриц (рисунок 1) переводятся в подробно изложенные технические характеристики продукции и цели ее проектирования.

Рис. 1. Базовая структура QFD-диаграммы («дом качества»)

Представленную на рисунке 1 структуру (состоящую из нескольких таблиц матриц), используемую в рамках QFD-методологии, из-за ее формы называют «домом качества».

QFD-методология используется для обеспечения лучшего понимания ожиданий потребителей при проектировании, разработке и совершенствовании продукции, услуг и процессов с применением все большей и большей ориентации на установленные и предполагаемые потребности потребителей.

Цели и задачи QFD-методологии:

· позволить «голосу потребителей» быть ясно услышанным в процессе раз работки и совершенствования как продукции, так и соответствующих производственных операций;

· выполнить принцип «все должно быть сделано правильно с первого раза и точно в срок».

Для того чтобы выявить ожидания потребителей используют профили качества. Профиль качества, модель которого была предложена Н. Кано, включает три составляющих профиля качества: базовое, желаемое и требуемое качество.

Знание модели Кано помогает «поймать» воображаемое понимание ожиданий потребителя, так как она показывает взаимосвязь между качеством, ощущаемым потребителем при встрече с продуктом, и соответствующими параметрами его качества.

На рисунке 2 представлена типичная зависимость степени удовлетворенности потребителя (ось ординат) от степени реализации ожидаемых им параметров качества (ось абсцисс) в предлагаемом ему продукте для трех составляющих профиля качества.

Профиль базового качества - это совокупность тех параметров качества продукта, наличие которых потребитель считает обязательным, то есть «само собой разумеющимся фактом», и поэтому он, ожидая их, не считает необходимым говорить о них предварительно производителю. Базовые показатели качества не определяют ценности продукта в глазах потребителя, но их отсутствие может повлечь за собой негативную реакцию потребителя.

Профиль требуемого качества - та совокупность показателей качества, представляющих собой технические и функциональные характеристики продукта. Они показывают, насколько продукт соответствует тому, что было задумано. Именно они, как правило, напрямую оцениваются потребителем, и в первую очередь влияют на ценность продукта в его глазах.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 2.Удовлетворенность потребителя

Удовлетворенность потребителя возрастает, когда значения параметров качества предлагаемого ему продукта лучше, чем ожидалось. Неудовлетворенность появляется в том случае, когда показатели качества продукта хуже ожидаемого потребителем уровня, обычно соответствующего среднему уровню на рынке.

Совершенствование функциональных и технических характеристик продукта требует постоянного внимания маркетинговых служб и вовлечения адекватных ресурсов производителя, чтобы продукт оставался конкурентоспособным.

Профиль желаемого качества - это группа параметров качества, представляющих для потребителя неожиданные ценности предлагаемого ему продукта, о наличии которых он мог только мечтать, не предполагая даже о возможности их практической реализации.

Учет производителем этого профиля качества дает ему ряд преимуществ:

· Прорыв на рынок и дальнейшее улучшение продукта;

· Опережение возможных конкурентов.

Реализация желаемых параметров качества часто является результатом хорошо продуманной комбинации различных технологий и глубокого знания производителем того, что хочет потребитель от продукта, и как он его будет использовать. Учет потребителем желаемого качества во вновь создаваемом продукте может стимулировать формирование определенных новых потребностей общества.

Особенность желаемых параметров качества состоит в том, что потребитель не должен придумывать их сам, он, как правило, не требует их, но высоко оценит их наличие.

На базе полной информации о требованиях потребителя с учетом профиля качества осуществляется процесс Развертывания Функции Качества, включающий пять ключевых моментов.

Первый ключевой элемент - уточнение требований потребителя. Насколько успешно будет решена эта задача, зависит от понимания производителем в первую очередь двух проблем:

· что требует потребитель от продукта;

· как продукт будет использоваться потребителем.

Второй ключевой элемент - это перевод требований потребителя в общие характеристики продукта (параметры качества продукта). Необходимо ответить на вопрос «Как сделать?», иначе говоря, как воплотить в жизнь перечень пожеланий потребителя («Что сделать?»). Благодаря этому процессу преобразования «что» в «как» возможно успешное обеспечение достижения поставленной цели. При этом необходимо так выбирать компоненты как, чтобы большинство из них были бы измеряемыми.

Третий ключевой элемент - это выявление тесноты (силы) связи между соответствующими компонентами «что» и «как». Теснота (сила) связи зависит от того, насколько существенный вклад вносит та или иная характеристика продукта (как) в удовлетворение конкретного пожелания потребителя (что).

Четвертым ключевым элементом в развертывании функции качества является выбор цели, то есть выбор таких значений параметров качества создаваемого продукта, которые, по мнению производителя, не только будут соответствовать ожиданиям потребителя, но и обеспечат конкурентоспособность создаваемого продукта в планируемом секторе рынка.

Пятым ключевым элементом является установление (по результатам опроса потребителей) рейтинга важности компонента «что» и на основе этих данных - определение рейтинга важности соответствующих компоненту «как».

Для того чтобы провести это преобразование, необходимо присвоить символам, характеризующим связи, соответствующий вес. Присвоение символам веса «9 - 3 - 1» дает ощутимое различие между важными компонентами рассматриваемых связей.

Для каждой колонки (для каждого как) оценка потребителя (важности компонента что) умножается на вес, соответствующий степени связи как с что, и результат выставляется в конце колонки, показывая важность той или иной характеристики создаваемого продукта.

Рассмотренные пять ключевых элементов являются фундаментом QFD, от которых в большой степени зависят характеристики конечного продукта, которым воспользуется или не воспользуется, в зависимости от его качества, будущий потребитель.

Построение «дома качества» начинается с его «левой стены» в форме таблицы, состоящей из полного перечня требований потребителей к качеству продукции, переведенные в ее конкретные технические характеристики и оценке важности потребителем каждого из этих требований. Далее строится «правая стена дома». В верхней части «правой стены» указываются свойства продукции, необходимые для удовлетворения требований потребителей. Ниже строится матрица, в которой определяется характер зависимости между требованиями потребителей и свойствами продукции. С помощью условных обозначений (значков) устанавливается степень зависимости (сильная, умеренная, слабая) каждого свойства продукции, указанного «вверху дома», от требований потребителей, указанных в «левой стене дома». Если никакой связи нет, то клетка остается пустой.

Построение «дома качества» завершается возведением над его «правой стеной» треугольной крыши, которая позволяет с помощью символов оценить соотношение (корреляцию) свойств разрабатываемой продукции от требований потребителя.

Построенный «дом качества» дает наглядную картину всего комплекса взаимосвязей. В конечном счете построение «дома качества» помогает сосредоточить внимание именно на том, что интересует потребителей.

Для применения QFD-методологии необходимо создать межфункциональную команду специалистов, обучаемую и тренируемую лидером команды и поддерживаемую экспертом по QFD-методологии. Предпочтительно, чтобы руководителем (лидером) команды был производственный менеджер или инженер-технолог по продукции. Эксперт по QFD-методологии снабжает необходимой информацией и дает советы, касающиеся эффективного использования этой методологии, а на подготовительной стадии работы помогает сформулировать цели, задачи и область применения QFD-проекта.

Главными вопросами при практическом применении QFD-методологии являются следующие:

· взяло ли высшее руководство на себя обязательства по качеству?

· какую важную продукцию мы собираемся совершенствовать?

· для каких сегментов рынка?

· каковы наши потребители?

· какую конкурирующую продукцию мы собираемся сравнивать с нашей?

· как много времени потребуется для выполнения проекта?

· какой должна быть структура и состав отчетов о работе?

При построении «дома качества» рекомендуется действовать следующим образом:

· Определить конкретную группу потребителей, составить список установленных и предполагаемых ожиданий потребителей и определить приоритетность этих ожиданий с использованием, например, весовых коэффициентов. Реестр ожиданий потребителей, касающийся свойств и характеристик продукции, может быть составлен на основании анализа письменных запросов, направленных к имеющимся и потенциальным потребителям, путем проведения устных опросов и интервью, а также с применением «мозговой атаки», проведенной с участием специалистов по маркетингу, проектированию, производству и продажам рассматриваемой продукции. Важными источниками информации для оценки и отображения ожиданий потребителей могут быть также: посещение торговых демонстраций, ярмарок и выставок; мнения опытного в вопросах продаж персонала; регистрация запросов потребителей (заказчиков, покупателей, клиентов); прямые контакты с потребителями, а также с представителями конкурирующих фирм; результаты работ, выполненных в рамках бенчмаркинга.

· Сравнить характеристики (эксплуатационные качества) продукции с показателями конкурирующей продукции. Оценить и выразить в виде чисел качество нашей продукции, а затем в письменном виде представить ее сильные и слабые стороны (с точки зрения покупателей, заказчиков и клиентов).

· Идентифицировать и количественно определить цели и задачи планируемых улучшений. В письменном виде представить, какие свойства продукции, входящие в реестр ожиданий потребителей, должны быть улучшены по сравнению с конкурирующей продукцией, и отобразить эти цели и задачи в виде документа.

· Перевести ожидания потребителей на язык поддающихся количественному определению технических параметров и характеристик (технических условий) продукции. Установить, точно определить и ясно сформулировать, как ожидания потребителей могут быть использованы для достижения преимуществ в конкурентной борьбе. Примерами таких технических параметров и характеристик могут служить: геометрический размер; вес (масса) изделия; допустимая погрешность изготовления детали (допуск).

· Исследовать взаимозависимость между ожиданиями потребителей и параметрами (характеристиками) технических условий на продукцию. Отметить в матрице связей, насколько сильно технические параметры и характеристики (технические условия) продукции влияют на уровень удовлетворения потребностей и ожиданий потребителей.

· Идентифицировать силу взаимодействия между техническими параметрами и ясно отобразить это в треугольной матрице связей (матрице корреляций), образующей крышу «дома качества».

· Оформить в письменном виде полученные значения всех технических параметров и характеристик продукции с указанием единиц их измерения. Выразить эти параметры и характеристики в виде измеримых данных.

· Определить целевые (плановые) показатели проектирования новой продукции. Определить в письменном виде отличительные признаки (характеристики) предполагаемых улучшений технических параметров проектируемой продукции.

Таким образом, QFD используется для совершенствования планирования продукта и процесса его производства. Развертывая качество на начальных этапах жизненного цикла продукта в соответствии с нуждами и пожеланиями потребителя, удается избежать корректировки качества продукта после его появления на рынке, и, следовательно, обеспечить высокую ценность и одновременно низкую стоимость продукта.

§2. На примере: «Цифрового спутникового ресивера Globo HD TS 9600» QFD-анализ

Цифровой спутниковый ресивер Globo HD TS 9600	Слот для модуля кодировки сигнала	Поддержка кодировки DRE
		Поддержка кодировки BISS
		Поддержка кодировки IRDETTO
	Чтение формата изображения	MPEG-2
		MPEG-4
		DVB-S/DVB-S2
	Запись изображения	FLASH-память( SD )
		Встроенный жесткий диск
		Внешний жесткий диск
	Наличие выходов и входов для подключения аппаратуры	HDMI
		SCART
		RS-232
		AUDIO R/L
		Video RGB
		Video YPbPr
		Ethernet
	Прием спутникового сигнала	Спутниковая антенна
		Конвертер
		Коаксиальный кабель
Рис. 3. Древовидная диаграмма инженерных характеристик
Цифровой спутниковый ресивер Globo HD TS 9600	Наличие различных кодировок сигнала	Кодировка DRE
		Кодировка BISS
		Кодировка IRDETTO
	Просмотр различных форматов изображения	MPEG-2
		MPEG-4
		DVB-S/DVB-S2
	Возможность записи изображения	FLASH-память( SD )
		Встроенный жесткий диск
		Внешний жесткий диск
	Возможность подключения различной аппаратуры	HDMI - TV
		SCART - TV
		RS-232 - компьютер
		AUDIO R/L - аудио гарнитура
		Video RGB - TV
		Video YPbPr - TV
		Ethernet - модем / роутер
	Качество приема спутникового сигнала	Спутниковая антенна
		Конвертер
		Коаксиальный кабель
Рис. 4. Древовидная диаграмма требований потребителей

Таблица 2

Определим ранг важности требований потребителя

	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19		Ранги
1		2	2	1	1	1	3	3	3	3	3	3	3	3	3	3	1	1	1	40	0,06
2	2		2	1	1	1	3	3	3	3	3	3	3	3	3	3	1	1	1	40	0,06
3	2	2		1	1	1	3	3	3	3	3	3	3	3	3	3	1	1	1	40	0,06
4	3	3	3		1	1	3	3	3	3	3	3	3	3	3	3	1	1	1	44	0,06
5	3	3	3	3		1	3	3	3	3	3	3	3	3	3	3	1	1	1	46	0,07
6	3	3	3	3	3		3	3	3	3	3	3	3	3	3	3	1	1	1	48	0,07
7	1	1	1	1	1	1		2	2	1	3	3	3	3	3	3	1	1	1	32	0,05
8	1	1	1	1	1	1	2		2	1	3	3	3	3	3	3	1	1	1	32	0,05
9	1	1	1	1	1	1	2	2		1	3	3	3	3	3	3	1	1	1	32	0,05
10	1	1	1	1	1	1	3	3	3		3	3	3	3	3	1	1	1	1	34	0,05
11	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1		2	2	2	2	3	1	1	1	24	0,04
12	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	2		1	1	1	1	1	1	1	19	0,03
13	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	2	3		2	2	3	1	1	1	25	0,04
14	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	2	3	2		2	3	1	1	1	25	0,04
15	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	2	3	2	2		3	1	1	1	25	0,04
16	1	1	1	1	1	1	1	1	1	3	1	3	1	1	1		1	1	1	22	0,03
17	3	3	3	3	3	3	3	3	3	3	3	3	3	3	3	3		2	2	52	0,08
18	3	3	3	3	3	3	3	3	3	3	3	3	3	3	3	3	2		2	52	0,08
19	3	3	3	3	3	3	3	3	3	3	3	3	3	3	3	3	2	2		52	0,08
																				684

Таблица 3

Требования потребителя

№ п/п	Требования потребителя	Ранг важности
1.	Кодировка DRE	0,06	6
2.	Кодировка BISS	0,06	7
3.	Кодировка IRDETTO	0,06	8
4.	MPEG-2	0,06	9
5.	MPEG-4	0,07	4
6.	DVB-S/DVB-S2	0,07	5
7.	FLASH-память	0,05	10
8.	Встроенный жесткий диск	0,05	11
9.	Внешний жесткий диск	0,05	12
10.	HDMI - TV	0,05	13
11.	SCART - TV	0,04	14
12.	RS-232 - компьютер	0,03	18
13.	AUDIO R/L - аудио гарнитура	0,04	15
14.	Video RGB - TV	0,04	16
15.	Video YPbPr - TV	0,04	17
16.	Ethernet - модем / роутер	0,03	19
17.	Спутниковая антенна	0,08	1
18.	Конвертер	0,08	2
19.	Коаксиальный кабель	0,08	3

Таблица 4

Составим матричную диаграмму

	© - сильная связь - средняя связь О - слабая связь	ИХ	Поддержка кодировки DRE	Поддержка кодировки BISS	Поддержка кодировки IRDETTO	MPEG-2	MPEG-4	DVB-S/DVB-S2	FLASH-память	Встроенный жесткий диск	Внешний жесткий диск	HDMI	SCART	RS-232	AUDIO R/L	Video RGB	Video YPbPr	Ethernet	Спутниковая антенна	Конвертер	Коаксиальный кабель
ТП	ТП	Ранг	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19
1.	Кодировка DRE	0,06				1 О	1 О	1 О											3 ©	3 ©	3 ©
2.	Кодировка BISS	0,06				1 О	1 О	1 О											3 ©	3 ©	3 ©
3.	Кодировка IRDETTO	0,06				1 О	1 О	1 О											3 ©	3 ©	3 ©
4.	MPEG-2	0,06	3 ©	3 ©	3 ©							3 ©	2		2	2	3 ©		3 ©	3 ©	3 ©
5.	MPEG-4	0,07	3 ©	3 ©	3 ©							3 ©	2		2	2	3 ©		3 ©	3 ©	3 ©
6.	DVB-S/DVB-S2	0,07	3 ©	3 ©	3 ©							3 ©	2		2	2	3 ©		3 ©	3 ©	3 ©
7.	FLASH-память (SD)	0,05												1 О
8.	Встроенный жесткий диск	0,05												3 ©
9.	Внешний жесткий диск	0,05												2
10.	HDMI - TV	0,05																	3 ©	3 ©	3 ©
11.	SCART - TV	0,04																	3 ©	3 ©	3 ©
12.	RS-232 - компьютер	0,03							1 О	3 ©	2							3 ©
13.	AUDIO R/L - аудио гарнитура	0,04	2	2	2	2	3 ©	3 ©										2	3 ©	3 ©	3 ©
14.	Video RGB - TV	0,04				2	3 ©	2											3 ©	3 ©	3 ©
15.	Video YPbPr - TV	0,04				2	3 ©	2											3 ©	3 ©	3 ©
16.	Ethernet - модем / роутер	0,03												3 ©
17.	Спутниковая антенна	0,08																		3 ©
18.	Конвертер	0,08																	3 ©
19.	Коаксиальный кабель	0,08																	3 ©
	Абсолютная важность 12,63		0,68	0,68	0,68	0,42	0,54	0,46	0,03	0,09	0,06	0,6	0,4	0,39	0,4	0,4	0,6	0,17	2,25	2,01	1,77
	Относительная важность		5,38%	5,38%	5,38%	3,33%	4,28%	3,64%	0,24%	0,71%	0,48%	4,75%	3,17%	3,09%	3,17%	3,17%	4,75%	1,35%	17,81%	15,91%	14,01%

Таблица 5

Бенчмаркинг

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

Бенчмаркинг

+2

мы

мы

В

мы

мы

В

мы

+1

В

В

В

А

А

мы

мы

А

В

мы

В

В

В

В

0

мы

мы

мы

В

В

мы

В

В

В

мы

В

В

мы

В

мы

мы

мы

-1

мы

А

А

А

мы

А

А

А

А

-2

А

А

А

А

А

А

А

А

А

Цели

H.264

H.264

HD

64

1

2

30

Единицы измерения

dvix

dvix

px

Гб

Тб

Тб

см

Технические трудности

1

1

1

1

1

1

3

2

5

4

1

1

1

1

1

1

1

5

1

1

Крыша домика качества

	© - сильная связь - средняя связь О - слабая связь	ИХ	Поддержка кодировки DRE	Поддержка кодировки BISS	Поддержка кодировки IRDETTO	MPEG-2	MPEG-4	DVB-S/DVB-S2	FLASH-память	Встроенный жесткий диск	Внешний жесткий диск	HDMI	SCART	RS-232	AUDIO R/L	Video RGB	Video YPbPr	Ethernet	Спутниковая антенна	Конвертер	Коаксиальный кабель
№ ТП	ТП	Ранг	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19
20.	Кодировка DRE	0,06				1 О	1 О	1 О											3 ©	3 ©	3 ©
21.	Кодировка BISS	0,06				1 О	1 О	1 О											3 ©	3 ©	3 ©
22.	Кодировка IRDETTO	0,06				1 О	1 О	1 О											3 ©	3 ©	3 ©
23.	MPEG-2	0,06	3 ©	3 ©	3 ©							3 ©	2		2	2	3 ©		3 ©	3 ©	3 ©
24.	MPEG-4	0,07	3 ©	3 ©	3 ©							3 ©	2		2	2	3 ©		3 ©	3 ©	3 ©
25.	DVB-S/DVB-S2	0,07	3 ©	3 ©	3 ©							3 ©	2		2	2	3 ©		3 ©	3 ©	3 ©
26.	FLASH-память (SD)	0,05												1 О
27.	Встроенный жесткий диск	0,05												3 ©
28.	Внешний жесткий диск	0,05												2
29.	HDMI - TV	0,05																	3 ©	3 ©	3 ©
30.	SCART - TV	0,04																	3 ©	3 ©	3 ©
31.	RS-232 - компьютер	0,03							1 О	3 ©	2							3 ©
32.	AUDIO R/L - аудио гарнитура	0,04	2	2	2	2	3 ©	3 ©										2	3 ©	3 ©	3 ©
33.	Video RGB - TV	0,04				2	3 ©	2											3 ©	3 ©	3 ©
34.	Video YPbPr - TV	0,04				2	3 ©	2											3 ©	3 ©	3 ©
35.	Ethernet - модем / роутер	0,03												3 ©
36.	Спутниковая антенна	0,08																		3 ©
37.	Конвертер	0,08																	3 ©
38.	Коаксиальный кабель	0,08																	3 ©
	Абсолютная важность 12,63		0,68	0,68	0,68	0,42	0,54	0,46	0,03	0,09	0,06	0,6	0,4	0,39	0,4	0,4	0,6	0,17	2,25	2,01	1,77
	Относительная важность		5,38%	5,38%	5,38%	3,33%	4,28%	3,64%	0,24%	0,71%	0,48%	4,75%	3,17%	3,09%	3,17%	3,17%	4,75%	1,35%	17,81%	15,91%	14,01%
			1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19
Бенчмаркинг	+2					мы		мы	В		мы		мы	В			мы
	+1	В	В	В	А		А		мы	мы	А	В		мы		В		В	В	В
	0	мы	мы	мы	В	В	мы	В		В	В	мы	В		В	мы	В	мы	мы	мы
	-1				мы	А			А				А		мы	А		А	А	А
	-2	А	А	А				А		А		А		А	А		А
Цели					H.264	H.264	HD	64Гб	1Тб	2Тб								30
Единицы измерения					dvix	dvix	px	Гб	Тб	Тб								см
Технические трудности	1	1	1	1	1	1	3	2	5	4	1	1	1	1	1	1	1	5	1	1

Рис. 5. Дом качества

§3. FMEA - анализ причин и последствий отказов

FMEA-анализ представляет собой технологию анализа возможности возникновения дефектов и их влияния на продукцию и потребителя. Его задача - выявить те возможные несоответствия, дефекты, которые имеют наибольший показатель риска для потребителя. По результатам FMEA проводят предупреждающие действия.

Данная деятельность важна на этапе разработки конструкций или процессов для более полного удовлетворения потребителей. Было замечено, что около 80% всех дефектов, которые возникают в процессе производства и эксплуатации, обусловлены недостатками разработки конструкции и конструирования, а также подготовки производства. Около 60% всех сбоев, которые возникают во время гарантийного срока эксплуатации, имеют свою причину в несовершенной разработке.

Известно правило 10-ти раз А.Фейгенбаума: затраты на исправление дефекта удесятеряются на каждом следующем этапе жизненного цикла продукции. Например, устранение дефекта изделия при его применении заказчиком стоит 100 условных единиц (у.е.). Если этот дефект выявляется на окончательном контроле на заводе-изготовителе, его устранение стоит только 10 у.е. Если дефект обнаруживают еще раньше, например, при входном контроле закупленных деталей, то затраты составят 1 у.е.

Одним из наиболее важных факторов для успешного применения FMEA является фактор времени. Это означает, что действия должны быть осуществлены до того, как выявили дефект, а не после этого. FMEA может исключить применение корректирующих действий или уменьшить их возможность.

Метод FMEA рекомендуется применять при изменении условий эксплуатации технического объекта, требований заказчика, при модернизации конструкций или технологических процессов. Также может применяться при принятии решений в отношении несоответствующей продукции (материалов, деталей, комплектующих изделий) в экономически обоснованных случаях, может быть использован при разработке и анализе любых других процессов, например таких, как процессы продаж, обслуживания, маркетинга и другие.

Применение метода FMEA основано на следующих принципах:

· Командная работа. Реализация метода FMEA осуществляется силами специально подобранной межфункциональной команды экспертов.

· Иерархичность. Для сложных технических объектов или процессов их изготовления анализу подвергается как объект или процесс в целом, так и их составляющие; дефекты составляющих рассматриваются по их влиянию на объект (или процесс), в который они входят.

· Итеративность. Анализ повторяют при любых изменениях объекта или требований к нему, которые могут привести к изменению комплексного риска дефекта.

· Регистрация результатов проведения FMEA. В соответствующих отчетных документах должны быть зафиксированы результаты проведенного анализа и решения о необходимых изменениях и действиях. Необходимые изменения и действия, указанные в отчетных документах, должны быть отражены в соответствующих документах в рамках действующей на предприятии системы качества.

В процессе FMEA решают следующие задачи:

· составляют перечень всех потенциально возможных видов дефектов технического объекта или процесса его производства, при этом учитывают как опыт изготовления и испытаний аналогичных объектов, так и опыт реальных действий и возможных ошибок персонала в процессе производства, эксплуатации, при техническом обслуживании и ремонте аналогичных технических объектов;

· определяют возможные неблагоприятные последствия от каждого потенциального дефекта, проводят качественный анализ тяжести последствий и количественную оценку их значимости;

· определяют причины каждого потенциального дефекта и оценивают частоту возникновения каждой причины в соответствии с предлагаемыми конструкцией и процессом изготовления, а также в соответствии с предполагаемыми условиями эксплуатации, обслуживания, ремонта;

· оценивают достаточность предусмотренных в технологическом цикле операций, направленных на предупреждение дефектов в эксплуатации, и достаточность методов предотвращения дефектов при техническом обслуживании и ремонте;

· количественно оценивают возможность предотвращения дефекта путем предусмотренных операций по обнаружению причин дефектов на стадии изготовления объекта и признаков дефектов на стадии эксплуатации объекта.

При проведении FMEA наряду с предложенным вариантом конструкции или процесса производства рекомендуется анализировать также альтернативные варианты технических решений. Эти варианты рассматривают с целью снижения комплексного риска дефекта по ПЧР, снижения стоимости и повышения эффективности функционирования технического объекта или технологии его изготовления.

В случаях, когда при разработке технического объекта конструкцию и процесс производства разделять нецелесообразно, разработку конструкции и производственного процесса проводят совместно с применением общего FMEA.

В случаях, когда разрабатываемый технический объект предполагает сначала разработку конструкции этого объекта, а затем разработку процессов его производства, метод FMEA может быть разделен на два этапа: этап отработки конструкции (Dеsign FMEA, DFMEA или FMEA конструкции) и этап отработки производственного процесса (Process FMEA или PFMEA или FMEA процесса).

FMEA конструкции представляет собой процедуру анализа первоначально предложенной конструкции технического объекта и доработки этой конструкции в процессе работы соответствующей FMEA-команды. FMEA конструкции проводят на этапе разработки конструкции технического объекта. Данный метод позволяет предотвратить запуск в производство недостаточно отработанной конструкции, помогает улучшить конструкцию технического объекта и заранее предусмотреть необходимые меры в технологии изготовления, предупреждая появление или (и) снижая комплексный риск дефекта за счет:

· коллективной работы разносторонних специалистов, входящих в DFMEA-команду;

· изначального и полного учета требований для изготовления компонентов, требований сборки, контроля при изготовлении, удобства обслуживания;

· повышения вероятности того, что все виды потенциальных дефектов и их последствия будут рассмотрены в процессе работы;

· анализа полной и разносторонней информации при планировании эффективного испытания конструкции;

· анализа списка всех видов потенциальных дефектов, ранжированных по их влиянию на потребителя, при котором устанавливают систему приоритетов при проведении улучшений конструкции и программу испытаний;

· создания открытой формы для рекомендаций и прослеживания действий, снижающих риск возникновения дефектов;

· разработки рекомендаций, помогающих в дальнейшей деятельности по анализу совокупности требований, оцениванию изменений конструкции, а также при разработке последующих перспективных конструкций.

FMEA процессов представляет собой процедуру анализа первоначально разработанного и предложенного (процесса) производства и доработки этого процесса в ходе работы соответствующей PFMEA-команды.

PFMEA проводят на этапе разработки производственного процесса и это позволяет предотвратить внедрение в производство недостаточно отработанных процессов.

PFMEA позволяет:

· идентифицировать виды потенциальных дефектов процесса изготовления данного технического объекта, приводящих к дефектам данного технического объекта;

· оценить потенциальные реакции потребителя на соответствующие дефекты;

· идентифицировать потенциальные факторы процессов изготовления и сборки и вариации процесса, требующие усиленных действий для снижения частоты (вероятности) дефектов или для обнаружения условий дефектов процесса;

· составить ранжированный список потенциальных дефектов процесса, устанавливая этим систему приоритетов для рассмотрения корректирующих действий;

· документировать результаты процесса изготовления или сборки.

Методология анализа видов, причин и последствий дефектов предполагает организацию межфункциональной команды (FMEA- команды). FMEA-команда представляет собой временный коллектив из разных специалистов, созданный специально для цели анализа и доработки конструкции и (или) процесса изготовления данного технического объекта. При необходимости в состав FMEA- команды могут приглашаться опытные специалисты из других организаций. Продолжительность каждого непрерывного заседания FMEA-команды должна быть в пределах 1,5 часа и выбираться в зависимости от формулировки проблемы, знаний и опыта членов команды, степени их готовности к заседанию.

В своей работе FMEA-команды применяют метод мозгового штурма. Для эффективной работы все члены FMEA-команды должны иметь практический опыт и высокий профессиональный уровень.

Рекомендуемое число участников FMEA-команды -- от 4 до 8 человек. Полный состав участников FMEA-команды для работы с данным техническим объектом должен быть неизменным, однако в отдельные дни в работе FMEA-команды может принимать участие неполный ее состав, что определяется целесообразностью присутствия тех или иных специалистов при рассмотрении текущего вопроса.

Рекомендуется, чтобы члены DFMEA-команды в совокупности имели практический опыт в следующих областях деятельности:

· конструирование аналогичных технических объектов, различные конструкторские решения;

· процессы производства компонентов и сборки;

· технология контроля в ходе изготовления;

· техническое обслуживание и ремонт;

· испытания.

· анализ поведения аналогичных технических объектов в эксплуатации.

Рекомендуется, чтобы члены PFMEA-команды в совокупности имели практический опыт в следующих областях деятельности:

· конструирование аналогичных технических объектов;

· процессы производства компонентов и сборки; технология контроля в ходе изготовления;

· анализ работы соответствующих технологических процессов, возможные альтернативные технологические процессы;

· анализ частоты дефектов и контроля работы соответствующего оборудования и персонала.

В случае, когда этапы проектирования конструкции и процессов производства данного технического объекта разделять нецелесообразно, формируют общую FMEA-команду. Члены этой команды в совокупности должны иметь практический опыт во всех областях деятельности, перечисленных ранее.

В случае, когда для данного технического объекта отдельно формируют DFMEA-команду и PFMEA-команду, рекомендуется в их состав включать одни и те же физические лица следующих специальностей: конструктор, технолог, сборщик, испытатель

В команде должен быть определен ведущий, которым может быть любой из членов команды, признаваемый остальными как лидер в рассматриваемых вопросах.

Профессионально ответственным в DFMEA-команде является конструктор, а в PFMEA-команде -- технолог.

Руководитель команды ответствен за следующее:

· формирование команды;

· сбор релевантной (важной, уместной) информации;

· планирование и организацию заседаний FMEA-команды;

· руководство всесторонним исследованием проблемы;

· регистрацию результатов;

· обеспечение обратной связи относительно исправления или возможного предотвращения отказов.

Анализ форм и последствий отказов обычно предполагает осуществление трех крупных этапов работы.

1 Подготовка к работе FMEA-команды

При подготовке к работе и в начале плановых заседаний руководитель FMEA- команды должен выполнить следующее:

· Сформировать межфункциональную и квалифицированную команду;

· Заранее провести короткое предварительное совещание, на котором должен объяснить членам команды: цели предстоящего заседания; основные идеи и подходы к FMEA-анализу; основные роли членов FMEA-команды

· Предоставить членам FMEA-команды необходимую информацию, которая должна быть ими заранее тщательно изучена.

· Сообщить членам FMEA-команды сведения об основных этапах процесса, который будет исследоваться на предстоящем заседании.

2 Основная работа FMEA-команды

Во время заседаний, на которых будут заполняться FMEA-формы, руководитель команды должен обеспечить выполнение следующего:

· Для каждого этапа исследуемого процесса надо определить возможные режимы отказов в работе. В результате этого удается предугадать возможные отказы в протекании процесса и связь этих отказов с другими этапами процесса.

· Кратко обозначить, что является причиной каждого режима отказа.

· Определить и описать последствия (влияние) этих режимов отказов на управляемость процесса.

· Количественно оценить слабые пункты (узкие места) процесса, определив следующие факторы: значимость потенциального отказа (S), вероятность возникновения дефекта (О), вероятность обнаружения отказа (D). Произведение этих трех факторов представляет собой приоритетное число риска (ПЧР), т. е. количественную оценку отказа с точки зрения его значимости по последствиям, вероятности возникновения и вероятности обнаружения.

ПЧР = S х О х D (1)

Для отказов (несоответствий, дефектов, пороков), имеющих несколько причин, определяют соответственно несколько ПЧР. Каждое ПЧР может иметь значения от 1 до 1000. Для ПЧР риска должна быть заранее установлена критическая граница (ПЧРгр), например , в пределах от 100 до 125. Если какие-то значения ПЧР превышают установленное значение ПЧРгр, значит, именно для них следует вести доработку производственного процесса. Кроме того, следует определить для каждого режима отказа те средства и действия, которые необходимы для преодоления слабых (узких) мест исследуемого процесса.

· Поручить ответственному специалисту или группе специалистов заняться выработкой технических решений, которые позволят предотвратить последствия отказов для наиболее рискованных ситуаций.

· Установить промежуток времени, через который должна производиться периодическая верификация (контроль) выработанного решения.

3 Действия после завершения работы FMEA-команды

После завершения работы FMEA-команды должно быть выполнено следующее:

· Составлен письменный отчет о результатах работы по выполненному анализу форм и последствий отказов. Этот отчет должен быть передан руководителям организации.

· Руководителям организации следует верифицировать и оценить результаты работы FMEA-команды и проследить, чтобы до членов FMEA-команды была доведена информация (в виде обратной связи) о статусе выполненных ими действий.

§4. На примере: «Цифрового спутникового ресивера Globo HD TS 9600» FMEA - анализ технологического процесса

Проведем FMEA - анализ технологического процесса воспроизведения изображения с цифрового спутникового ресивера Globo HD TS 9600.

К сожалению, ни у одного из имеющихся сейчас в продаже ресиверов инструкция по эксплуатации не комплектуется принципиальной схемой. Но есть в природе такая книга -- «Поиск неисправностей и ремонт электронной аппаратуры без схем». Автор -- Гомер Л. Дэвидсон. Издание предназначено как начинающим, так и опытным специалистам. В книге рассматриваются вопросы, связанные с обслуживанием, диагностикой неисправностей и ремонтом различной электронной аппаратуры. Для каждого вида бытовой техники изложены свои способы поиска и устранения неисправностей, рассказано о наиболее сложных случаях в практике ремонта, даны рекомендации по обслуживанию радиоаппаратуры при отсутствии принципиальной схемы, приведены соответствующие карты поиска неисправностей. Еще существует прекрасная книга А.М. Столовых «Практические советы по ремонту бытовой радиоэлектронной аппаратуры». Автор делится маленькими хитростями, применяемыми им и многими мастерами в ремонтной практике. Ремонтнику будет большая польза от его прочтения подобного материала. У кого нет такой литературы, можно воспользоваться поисковиком Интернета и получить также массу всяческой подсобной информации.

Ну, а как же поступать в начале ремонта на практике? В первую очередь, при вскрытии аппарата необходимо произвести внешний осмотр монтажа с использованием зрения и, может быть, даже обоняния -- предохранители, шнуры питания, кнопки включения; проверить входы, выходы на наличие пробоя, проверить полупроводниковые приборы на исправность, сопротивления на обрыв, конденсаторы на вздутие. На непропаи и следы перегрева деталей следует обратить внимание в первую очередь. Необходимо постукивать по монтажу для их выявления. Дефекты могут быть как заводскими, так и от того же перегрева. Воздействие механических нагрузок, превышающих допустимые нормы, может вызвать напряжения и обрывы выводов элементов и внутренних соединений. Устранение неисправности, выявленное при визуальном осмотре, позволяет восстановить свыше 50% ремонтируемых изделий. И вот только после всего этого, когда все проверено внешне, можно готовиться к включению ресивера и непосредственно производить измерения. Заранее наметить точки подключения измерительных приборов, при необходимости -- припаять удлинительные проводники, и не забыть нарисовать, где какой сигнал измерять на необходимом «разъеме». Ну, и сделать внешние подключения. Для измерения основных питающих напряжений удобно сразу же подключить «общий» (черный, «земляной») щуп измерительного прибора к аналогичному контакту на разъеме блока питания -- «общий» для платы и земли блока питания. Если измерения производятся без выемки платы из корпуса, можно зацепить «крокодилы» прямо на корпус.

Когда первичные признаки неисправности проанализированы или классифицированы, нужно определить, какой блок или место в ремонтируемом аппарате могли бы вызвать сбои в работе. Все, что находится в районе предполагаемой неисправности, желательно проверить инструментально. На первом месте, конечно, предохранители. Иногда они и некоторые другие элементы находятся в защитном кембрике -- тогда надо звонить их прибором. Во вторую очередь проверяется непосредственно сам блок питания.

Сейчас в ресиверах повсеместно используются только импульсные блоки питания. В них переменное напряжение 220 В сначала выпрямляется диодным мостом. Пульсации сглаживаются конденсатором. Гасящее сопротивление, или варистор, необходимо для предотвращения запредельных бросков тока при включении, когда емкость абсолютно разряжена. Далее постоянное напряжение поступает на ключ и последовательно соединенную с ним первичную обмотку импульсного трансформатора. Мощный транзисторный ключ может быть выполнен как отдельный транзистор, а может и на специализированной микросхеме. Управляет работой ключа схема ШИМ (широтно-импульсный модулятор). Ширина импульсов (время открытого состояния ключа) определяется величиной выпрямленного напряжения на вторичной обмотке импульсного трансформатора. Для поддержания заданной величины выходного напряжения служит схема управления. В задачу этой схемы входит сравнение полученного выходного напряжения и заданного эталонного и формирования на основе этого сравнения управляющего напряжения для ШИМ. Надеюсь, что эти общие сведения помогут в ремонте блоков питания.

Диодам, стабилитронам и маломощным транзисторам в блоках питания можно дать предварительную оценку, не выпаивая, грубо -- сравнив по сопротивлениям относительно общего провода с исправным блоком, если таковой имеется. На некоторых моделях ресиверов попадаются транзисторы в пластмассовых корпусах (характерно для мощных и работающих при высоких температурах), у которых начинают болтаться ножки в корпусе. Скорее всего, это происходит от впайки автоматом с большим механическим напряжением в выводах. Резисторы бывают без видимых дефектов, но неисправные. Проверять их проще всего так -- выпаять одну ногу и подержать под напряжением минуту, наблюдая, не изменяются ли показания прибора. Пробой диодов Шоттки можно определить сразу (омметром), без выпайки. Если на блоке питания стоит мощный полевой транзистор, проверять его нужно обязательно в рабочем режиме. При необходимости или сильном подозрении на наличие короткозамкнутых витков можно проверить и трансформатор. Керамические конденсаторы, включенные последовательно с резистором на шунтирование вторичных обмоток трансформатора, тоже могут быть пробитыми, иногда даже горят. С неисправностью дросселей (изменение магнитной проницаемости сердечника) связана такая неприятность, как «плавание» -- напряжение с изменением нагрузки и с течением времени. Ну, и не забудьте про оптрон. При больших бросках питающей сети чаще всего выходят из строя варисторы на входе блока питания.

В настоящее время выросли мощности и частоты, на которых применяются оксидные емкости. Частота современных импульсных преобразователей, а к ним относятся и блоки питания, и ВЧ-блоки, составляет сотни кГц, мощности -- десятки Вт. Это приводит к росту токов, протекающих через сами конденсаторы, соответственно, повышаются требования к их параметрам. Превышение допустимой переменной составляющей напряжения может вызвать нарушение теплового равновесия в конденсаторе, приводящее к термическому разрушению диэлектрика. Наиболее знакомо мастерам проявление эффекта повышенного ESR именно в блоках питания. По статистике, в импульс-ных блоках питания конденсаторы выходят из строя с довольно высокой вероятностью, что влечет за собой еще более серьезные последствия в других блоках. По причине увеличения ESR печально известных конденсаторов емкостью 470 и 1000 мкФ в бюджетных ресиверах DRE часто выходит из строя не только сам блок питания, но и впоследствии детали на основной плате. Измерение емкости этих конденсаторов с использованием широко распространенных приборов не приводит к положительным результатам -- ESR до 10 Ом практически не влияет на точность измерения емкости, и конденсаторы диагностируются как исправные. Чтобы лично убедиться, как сильно меняется поведение даже едва вспухшего конденсатора, нужно сразу измерить его ESR.

Основным симптомом неисправности при отсутствии входного спутникового сигнала является нарушение питания LNB или DiSEqC-управления. Следует пояснить, что управление DiSEqC-протоколом для ресивера более выгодно с точки зрения минимизации мощности, которую потребляет конвертер от ресивера.

Как свидетельствует статистика ремонтов, наиболее часто в нашей жизни имеют место следующие случаи:

1. Потеря номинальной емкости и увеличенный ESR конденсаторов блока питания.

2. Пробой диодов входного выпрямителя.

3. Выход из строя диодных сборок, ключевых транзисторов, микросхем ШИМ в блоке питания.

4. Непропаи, обрывы, короткие замыкания и различные механические повреждения.

5. Отсутствие входного сигнала на ресиверах -- на первом месте пробой микросхемы LNBP, питающей и управляющей конвертером на спутниковой антенне.

6. Выход из строя декодера платных каналов ресивера.

7. Естественное старение электронных компонентов.

8. Выход из строя микросхем памяти. Сбои программного обеспечения.

Производители стараются не допустить свободного распространения как программ для перепрошивки, так и непосредственно самих софтов на ресиверы. И понятно, что владение новой версией программы на какой-либо новейшем процессоре является не только утечкой коммерческой информации для разработчика, но и возможностью использовать этот ресивер в целях пиратского просмотра каналов. Официальная позиция многих разработчиков в этом отношении довольно жесткая, к тому же держатели прав на кодировки заставляют разработчиков исключать возможность перепрограммирования ресивера в процессе эксплуатации. Но, тем не менее, софты на многие аппараты можно поискать в Интернете. Все они, естественно, попадают туда не совсем с согласия производителя. Чаще всего при помощи тех же программ для перепрошивки списываются с новых ресиверов и выкладываются энтузиастами. В отличие от пиратов, которые затем вносят в софты свои хитрые дополнения и всякого рода эмуляторы пиратских карт, эти любители избавляют многие сервисные центры от долгой и кропотливой работы по добыванию необходимых им софтов.

Проведем FMEA - анализ технологического процесса воспроизведения изображения с цифрового спутникового ресивера Globo HD TS 9600. Группа экспертов рассмотрела существующий вариант процесса, при этом выявила виды потенциальных дефектов: пробой конвертора и повреждение блок питания при ПЧР=



Вид потенциального дефекта	Последствие потенциального дефекта	Балл S	Потенциальная причина(ы) или механизм(ы) дефекта	Балл О	Первоначально-предложенные меры обнаружения дефекта	Балл D	ПЧР
Пробой конвертора	1. Нет изображения	2	1. Температура, влажность	10	1. Визуально	10	200
	2. Сбой качества сигнала	3	2. Атмосферные осадки (снег, дождь, тучи и т.д.)	6	2. Визуально	5	90
	3. Отсутствие силы сигнала	3	3. Превышена допустимая длина коаксиального кабеля; недостаточное поступление питания на конвертер	6	3. При эксплуатации, требуются специально измерительные приборы	1	18
Повреждение блок питания	1. Выход из строя всего изделия	10	1. Скачок напряжения в сети	10	1. Визуально, с помощью измерительной техники	7	700
	2.Нет изображения	7	2. Влажность и попадание инородных тел внутрь корпуса изделия	8	2. Визуально, спец. аппаратура	6	336

качество инженерный технологический qfd fmea

В результате проведения FMEA - анализа группой экспертов было предложено: дополнительная защита конвертора изолятором, понижение источника питания напряжение на 0,5 В., использовать более качественные элементы, использовать дополнительный стабилизатор напряжения и защитные устройства.

Размещено на Allbest.ru