DEMING.PRO  |  Инновационный менеджмент

Производство гофрокартона - повышение качества и производительности за счет отказа от вмешательства оператора в работу гофроагрегата.

 

Как вы производите гофрокартон? Процесс производства гофрокартона статистически стабилен? Повышение производительности гофроагрегата, машины продольной резки, рилевочно-рещательной машины, точности измерения - никто не занимается? Как контрольная карта Шухарта помогает понять, что происходит с размера гофрированного листа. Corrugated board.

открытые решения бизнес-задач

SPC кейс

Повышение производительности и качества гофрокартона в результате прекращения бесконечного вмешательства в работу гофроагрегата

Вернуться на первую страницу раздела

"Знаниям нет замены. Но перспектива использования знаний пугает".

 

[2] Эдвардс Деминг

Ко мне обратился руководитель предприятия занимающегося производством гофрокартона с просьбой разобраться с качеством на производстве. Одним из проблемных мест, по его мнению, была компьютеризированная машина продольной резки-рилевки гофроагрегата.

Оператор этой машины отвечал за точность ширины многополосного роспуска полотна гофрокартона и положение продольных рилевок (линии продавливания картона в местах изгиба будущей коробки). Оператору также вменялось выполнять письменное распоряжение директора производства, содержащее следующее требование: "Отступление от заданных размеров не допускается". Поясню, что единицы измерения размеров в задании - миллиметры (мм).

 

Видели бы вы на что была похожа работа людей, вновь пришедших на должность оператора резки. Оператор носился между отбором образцов листа с каждой полосы для измерений и пультом управления положением ножей и рилевок в течение всей 12 часовой смены. Новенькие и порядочные долго не выдерживали такой сумасшедшей работы и увольнялись.

 

Почему только новенькие? Они еще не знали, что сколько ни бегай — не попадешь в размер. А "старички" спокойно прекращали бегать после первой попытки, неважно успешной или нет, настроить резку. А указание директора производства, "старички" просто игнорировали - иначе сошли бы с ума.

 

Так, функционирует все бизнес-системы, где руководство не понимает природы вариабельности и перекладывает ответственность за качество и производительность на рабочих, ограждаясь регламентами или приказами, как в этом случае: "Отступление от заданных размеров не допускается". Рабочие отвечают на это, как могут. Так начинается и подпитывается "классовая война" между рабочими и руководством.

 

Я собрал всех контролеров, операторов резки, мастера цеха, начальника производства и предложил им произвести измерения на образце листа картона с рилевками теми инструментами и способами, которыми они пользуются обычно. Используя предложенные мне инструмент и метод измерения, я также произвел измерение. Все измерения записывались.

 

Инструментом оказались металлические линейки и рулетки. Что из этого было поверенным никто не знал, но сейчас не об этом.

 

Все собравшиеся измеряли ширину листа и положения рилевок последовательным способом от края листа до 1-й рилевки, далее от первой рилевки до следующей, далее от следующей рилевки до противоположного края листа (Рис.1). Надо заметить, что такой метод измерений, накапливающий ошибку с каждым новым измерением, был определен формой задания резчику, которую спустило ему руководство, например, 200-500-200 мм. Кто-то начинал измерять, упирая линейку в прижатый к краю листа палец руки (как упору), кто-то использовал рулетку. Перпендикулярность расположения на листе измерительного инструмента определяли на глаз.

Рис. 1. Точка начала очередного измерения, зависит от точки конца предыдущего.

По результатам эксперимента была построена контрольная карта индивидуальных значений и скользящих размахов XmR-карта. В качестве индивидуальных значений использовалась разница измерения и среднего всех измерений в мм, как наиболее близкого к истинному размеру. Ведь:

"Нет истинного значения ни для чего на свете".

 

[2] Эдвардс Деминг

Карта индивидуальных значений не выявила признаков особых причин вариабельности.

Рис. 2. Карта индивидуальных значений расхождения измерений положения рилевки разными контролерами и среднего значения, мм. UNPL(x) – верхняя естественная граница процесса; LNPL(x) – нижняя естественная граница процесса; CL(x) – среднее процесса.

Карта mR также не выявила признаков особых причин вариабельности.

Рис. 2.1. Карта скользящих размахов измерений положения рилевки разными контролерами и среднего значения, мм. UCL(mR) – верхняя контрольная граница скользящих размахов; CL(mR) – среднее скользящих размахов.

Процесс измерения демонстрировал разумную степень статистической управляемости, что говорило о необходимости системных улучшений. Сколько людей измеряло, столько и разных размеров, случайно гуляющих вверх и вниз от среднего значения стабильно выдавала система измерения. Нет никакого смысла искать причину индивидуальных колебаний в этом случае. На что в таком случае реагировал оператор резки, когда бросался корректировать работу машины? Откуда он мог это знать?!

 

Когда процесс демонстрирует разумную степень статистической управляемости, поведение процесса предсказуемо, он находится в своем лучшем состоянии. Такой процесс (и люди в нем) делает все на что он способен (см. Рис.2). Знание о прошлом поведении такого процесса можно использовать для предсказания его будущего, а именно случайных вариаций в пределах контрольных границ с распределением данных согласно эмпирическому правилу (Рис.3).

Эмпирическое правило распределения данных в стабильной системе

Рис. 3. Эмпирическое правило распределения данных в стабильной системе. ВКГ - верхняя контрольная границы, НКГ - нижняя контрольная граница, CL - средняя линия.

Теперь пришло время напомнить о распоряжении директора производства, содержащем следующее требование: "Отступление от заданных размеров не допускается". Как следовало поступить хорошему работнику, следуя указаниям руководства, если бы все размеры получал он, а не группа привлеченных к эксперименту? Посмотрите на контрольную карту на Рис. 4.

Рис. 4. Красным пунктиром обведена средняя линия, "отступления от которой не допускаются". Только 3 из 20 измерений не вызвали бы корректировок оператором работы автоматически настраиваемой резки. По вертикальной оси, разница измерения и среднего всех измерений в мм

Замечу, что требования директора производства неизмеримо жёстче требования ГОСТ 26433.1-89 ПРАВИЛА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ. Понято, что большинству руководителей хотелось бы простыми указаниями решать все, но ...

Рис. 4. Красным пунктиром показаны линии допуска точности измерения по ГОСТ 26433.1-89. По вертикальной оси, разница измерения и среднего всех измерений в мм. UNPL(x) – верхняя естественная граница процесса; LNPL(x) – нижняя естественная граница процесса; CL(x) – среднее процесса; USL(x) – верхняя граница допуска; LSL(x) – нижняя граница допуска.

Что делать конкретно

Разброс измерений (вариабельность) в диапазоне 6 сигма между верхней и нижней контрольной границей (Рис. 5.) значительно шире поля допуска, определенного по ГОСТ. Надо было что-то делать с этой вариабельностью в любом случае. Система измерений демонстрирует статистическую управляемость, а это, кроме предсказуемости, дает нам направление для выработки улучшений. Нет смысла требовать от рабочих более точных измерений, следует заняться изменением системы. А изменение системы - право и обязанность менеджмента.

 

1. Было решено поменять метод измерения, ликвидировав возможность накопления ошибки от измерения к измерению на одном образце - все измерения от одной точки "абсолютного нуля". Форму задания оператору резки, так же поменяли, 200-700-900 мм. Разве могли предложить это рабочие?

Рис. 4. Порядок измерения. Все измерения от одной точки, "абсолютного нуля".

2. Для измерений собрали стенд, который легко помогал зафиксировать еще один параметра листа гофрокартона - косину (степень отступления от прямоугольной формы), см. Рис. 6.

Рис. 6. Измерительный стенд

Результат новых измерений сотрудниками, участвующими в первом эксперименте, на стенде смотрите на контрольной карте, Рис. 7

Рис. 7. Контрольная карта измерений собранных с помощью нового стенда. По вертикальной оси, разница измерения и среднего всех измерений в мм

Результат

Без "затрат на качество" в течение 1-го дня улучшено качество процесса измерений в 4 раза (Рис. 8), повлекшее за собой повышение качества выпускаемых листов гофрокартона, повысилась скорость производства гофрокартона (производительность), так как теперь нет необходимости в снижении скорости гофроагрегата из-за модуля продольной резки, оператор резки перестал вмешиваться в работу статистически устойчивого процесса, его работа стала более спокойной и разумной, появилась возможность испытывать гордость за свой квалифицированный труд.

Рис. 8. 4-кратное улучшение за счет изменения системы. По вертикальной оси, разница измерения и среднего всех измерений в мм

что и требовалось доказать

В очередной раз и без каких-либо исключений подтверждается теория Цепной реакции Деминга.

Цепная реакия Деминга

Рис. 9. Цепная реакция Деминга

Если и потребуется дальнейшее улучшение системы измерения (снижение вариабельности) скорее всего, это потребует изменения измерительного инструмента, т. к. линейка уж не позволит более точно измерять линейные размеры картона. О приближении к пределу точности измерения свидетельствует карта скользящих размахов улучшенного процесса измерений. Для пояснения последнего заключения, смотрите открытое решение "

Построение контрольных карт по неадекватным единицам измерения ведет к ошибочным выводам". Но достигнутой точности размеров в работе с картоном - вполне достаточно.

 

 

Когда же оператору резки можно будет вмешаться в работу автоматической настройки гофроагрегата на задание? Только при наличии свидетельств выхода системы из-под контроля. Скорее всего, придется остановить гофроагрегат до выяснения причин выхода системы из статистически управляемого состояния. Правила выявляющие признаки выхода системы из статистически

управляемого состояния смотрите на стр. 9-10

ГОСТ Р 50779.42-99 (ИСО 8258 – 91) - Статистические методы. Контрольные карты Шухарта.

 

Теперь, когда система измерения,

находящаяся в статистически управляемом состоянии

улучшена, можно уделить внимание настройке (поверке) самих ножей и рилевочных роликов машины продольной резки гофроагрегата. Разница среднего измерений стабильного процесса и значения, на которое установлен нож составит смещение ножа в большую или меньшую сторону.

Рис. 10. UNPL(x) – верхняя естественная граница процесса; LNPL(x) – нижняя естественная граница процесса; CL(x) – среднее процесса; НОЖ – установленное значение положения ножа.

Поскольку в этом случае ножи и рилевочные ролики управляются отдельными датчиками положения и сервоприводами, эту работу будет необходимо провести для каждого ножа и рилевочного ролика. Эти действия вернут операторам резки доверие к настроенной с его участием автоматике гофроагрегата, при этом дадут научный и разумный метод контроля ее работы.

 

С. П. Григорьев