Na blogu pojawił się już artykuł dotyczący zdolności produkcyjnych, tym razem jednak chciałbym przybliżyć pracę inżyniera procesu w kontekście jednej, najbliższej mi sercu zdolności. Skupię się na pracy ze wskaźnikiem Cm oraz Cmk. Jest to zdolność maszyny, która jest podstawą stabilnego procesu produkcyjnego, zwłaszcza w kontekście procesów specjalnych. Poprawne zweryfikowanie Cm oraz Cmk pozwoli Ci stwierdzić, jak stabilny jest Twój proces produkcyjny, jak dużo reklamacji Ci przyniesie, oraz jak dużo będziesz musiał się nagimnastykować, aby produkcja szła pełną parą. Dodatkowo ustabilizowanie procesu oraz uzyskanie zdolności maszyny na wysokim poziomie, pozwoli Ci na przykład wyłączyć kontrolę 100% produkcji, co realnie wpłynie na oszczędności.

Źródło obrazka: https://www.datocms-assets.com/

Zdolności maszyny oznaczone jako Cm oraz Cmk, to wskaźniki, które mierzą zdolność maszyn do produkcji wyrobów zgodnych z pewną specyfikacją. Jest to również moim zdaniem jeden z najważniejszych wskaźników w zarządzaniu jakością wyrobów/produkcji, ponieważ daje bardzo szybki feedback, inżynierom, managerom i wszystkim zainteresowanym, na temat tego jak precyzyjnie wytwarzany jest dany produkt. Cm jest wskaźnikiem oznaczającym zdolność maszyny do wykonywania swojej pracy, tj. jak bardzo powtarzalne są wyniki kolejnych „strzałów” maszyny. Cmk natomiast jest miarą wyśrodkowania powyższych wyników, czyli jak daleko od naszego centrum owe „strzały” się znajdują.

Zdolność maszyny korygowana, oznaczana jako Cmk, to wskaźnik, który mierzy zdolność maszyny do produkcji wyrobów zgodnych ze specyfikacjami, uwzględniając nie tylko zmienność procesu, ale również jego wycentrowanie względem środka specyfikacji. Jest to bardziej zaawansowana miara niż Cm, ponieważ bierze pod uwagę, jak dobrze proces produkcyjny jest zlokalizowany w granicach specyfikacji, co jest kluczowe dla zapewnienia stałej jakości.

Aby dobrze zrozumieć powyższe definicje warto spojrzeć na definicje matematyczne zdolności maszyn. Cm oblicza się jako stosunek tolerancji produktu do sześciokrotności odchylenia standardowego procesu. Tolerancja produktu to zakres, w którym wymiary lub inne cechy produktu muszą się mieścić, aby były zgodne ze specyfikacjami. Odchylenie standardowe natomiast jest miarą zmienności procesu produkcyjnego. Cmk oblicza się jako stosunek tolerancji produktu do sześciokrotności odchylenia standardowego procesu, z uwzględnieniem przesunięcia średniej procesu względem środka specyfikacji.

Wzór na Cm wygląda następująco:

gdzie USL to górna granica specyfikacji, LSL to dolna granica specyfikacji, a 6σ to odchylenie standardowe procesu.

Wzór na Cmk natomiast wygląda następująco:

gdzie USL to górna granica specyfikacji, LSL to dolna granica specyfikacji, X to średnia wartość procesu, a 3σ to odchylenie standardowe procesu.

Nie chciałbym w tym artykule skupiać się na teorii, ją możesz przeczytać w moim poprzednim artykule tutaj: Zdolności produkcyjne, od teorii do praktyki. – Zgodnie z Procesem , natomiast w tym chciałbym mocniej skupić się na tym, abyś zrozumiał dlaczego Cm i Cmk są naprawdę ważne w procesie oraz jak bardzo mogą być przydatne podczas rozwiązywania problemów, lub co więcej w zabezpieczaniu Ciebie, Twoich procesów oraz całego przedsiębiorstwa w którym pracujesz.

Wskaźniki Cm i Cmk są kluczowe dla utrzymania wysokich standardów jakości w przemyśle, takich jak Six Sigma, ISO 9001, czy IATF 16949. Te standardy wymagają, aby procesy produkcyjne były nie tylko precyzyjne, ale również dokładne, co jest dokładnie tym, co mierzą Cm i Cmk. Dodatkowo większość klientów OEM czy nawet 1st Tier wymaga od swoich dostawców stabilności w procesach produkcyjnych. Jest to bardzo często zapisywane w specyficznych wymaganiach klienta, tzw. CSR. Również wewnętrzne wymagania jakościowe Twojej organizacji mogą określać jak bardzo stabilny musi być nowy proces, aby mógł zostać wdrożony do produkcji.

Six Sigma kładzie nacisk na redukcję zmienności i wadliwości procesów. W ramach Six Sigma, wskaźniki zdolności procesów, takie jak Cm i Cmk, pomagają w identyfikacji obszarów do poprawy.

www.workzone.com

ISO 9001 wymaga, aby organizacje regularnie monitorowały i mierzyły parametry jakościowe, a wskaźniki Cm i Cmk dostarczają obiektywnych danych do oceny efektywności procesów.

IATF 16949, standard w branży motoryzacyjnej, nakłada szczególny nacisk na zdolność procesów, aby zapewnić niezawodność i bezpieczeństwo produktów.

CSR, wymagania poszczególnych klientów, odnoszące się bardzo często bezpośrednio do wskaźników Cm oraz Cmk, ewentualnie do ilości PPM dla danych procesów. W tym przypadku wartość PPM bezpośrednio wynika z wysokości wskaźnika Cm/Cmk

Wewnętrzne wymagania jakościowe, wymagania wewnętrzne zdefiniowane przez organizacje, bardzo często odwołujące się do wdrażania nowych procesów. Organizacje bardzo często narzucają poziom jakości wymagany do wdrożenia danej technologii.

Praca inżyniera procesu polega na wykonywaniu wielu różnych zadań, które postarałem się wylistować w tym artykule: Inżynier procesu obowiązki i co one właściwie oznaczają? – Zgodnie z Procesem. Bardzo dużo z nich odnosi się do stabilności procesów w firmie lub jest z nią bezpośrednio powiązane. Jako przykład popatrzmy na top 5 obowiązków w pracy inżyniera procesu oraz w ilu organizacjach się tego wymaga:

1. Przygotowanie i wdrażanie nowych technologii i produktów – 77% organizacji
2. Przygotowanie i przegląd dokumentacji procesowej – 77% organizacji
3. Diagnozowanie i rozwiązywanie problemów związanych z produkcją / procesem technologicznym – 69% organizacji
4. Poszukiwanie rozwiązań optymalizacyjnych produkcję (balans linii) – redukcja kosztów wytwarzania – 62% organizacji
5. Prowadzenie szkoleń technicznych – 48% organizacji

Według mojej aktualnej wiedzy 4 na 5 z powyższych zadań w pewnym stopniu polega, lub może polegać na danych wynikających ze zdolności maszyn używanych w procesie.

Jednym z obowiązków inżyniera procesu jest również aktywne uczestniczenie w spotkaniach projektowych!

źródło: archiwum własne

Przygotowanie i wdrażanie nowych technologii i produktów, jest procesem jednym z najważniejszych w firmie. Od tego czy nowa technologia będzie efektywna, zależy zadowolenie klienta oraz efektywność produkcji. Najprostszą drogą do weryfikacji tego czy technologia spełnia Twoje wymagania oraz jaki będzie poziom jakości wynikający z jej wdrożenia jest wykonanie badań Cm/Cmk.

Przygotowanie i przegląd dokumentacji procesowej, standardowe zadanie wymagane przez organizację na podstawie wymagań klientów. W przemyśle motoryzacyjnym poziom Cm/Cmk jest narzucany bardzo często przez klienta i to on w Twojej dokumentacji procesowej podczas audytu będzie szukał tych wskaźników, aby je później zweryfikować na produkcji. Natomiast w przemyśle ogólnie wskaźniki Cm oraz Cmk wynikają z analizy ryzyka jaką jako inżynier przeprowadzasz przy wdrażaniu procesu / produktu. Jest ona bezpośrednim outputem z dokumentacji typu pFMEA czy Control Plan.

Diagnozowanie i rozwiązywanie problemów związanych z produkcją/procesem technologicznym, tutaj nie ma wątpliwości że Cm oraz Cmk są podstawą rozwiązywania problemów. W momencie w którym na produkcji pojawia nam się rozjazd, pierwszym krokiem do analizy powinna być weryfikacja zdolności procesu. Powtarzalność wykonywania procesu technologicznego przez maszynę jest fundamentem stabilnej produkcji.

Poszukiwanie rozwiązań optymalizacyjnych produkcję, tutaj możesz się pokusić o redukcję kontroli 100% poprzez wdrożenie kontroli statystycznej. Jeżeli Twój proces gwarantuje Cmk powyżej 1.67, prawdopodobieństwo wystąpienia błędu wynosi 1 PPM

              Implementacja i monitorowanie zdolności maszyn w Twojej firmie to kluczowy proces, który pozwali Ci na ciągłe doskonalenie jakości produkcji oraz zwiększenie efektywności operacyjnej. Proces ten można podzielić na kilka etapów, które zapewnią skuteczne wdrożenie i utrzymanie monitorowania zdolności maszyn.

1. Przygotowanie do wdrożenia

Pierwszym krokiem każdego projektu jest odpowiednie przygotowanie. Podstawą jest dobór odpowiedniego zespołu odpowiedzialnego za jakość oraz w przyszłości za szkolenia pracowników na temat wskaźników. Ważne abyście określili cele związane z wdrożeniem systemu monitorowania zdolności maszyn oraz przygotowali odpowiednia narzędzia i systemy do zbierania i analizy danych

2. Zebranie danych produkcyjnych

Drugim krokiem jest zebranie odpowiednich danych produkcyjnych z procesów technologicznych, które waszym zdaniem powinny być monitorowane. Dane te powinny obejmować parametry wyjściowe procesów technologicznych, na przykład moment skręcający w przypadku procesu wkręcania. Bardzo ważne aby dane były zbierane w sposób systematyczny i regularny. Pomocne w tym miejscu może być wdrożenie systemu automatycznego pobierania danych. Większość producentów procesów technologicznych posiada software wyposażony w taką możliwość.

3. Analiza danych i obliczanie wskaźników

Po zebraniu danych powinieneś przeprowadzić ich analizę oraz obliczyć wskaźniki zdolności maszyn, takie jak Cm i Cmk. Analiza ta powinna obejmować zarówno statystyczne metody analizy danych, jak i wizualizacje w postaci wykresów kontrolnych. Ważne jest, abyś wspólnie z zespołem regularnie przeglądał i aktualizował obliczenia wskaźników zdolności, aby mieć bieżący obraz zdolności maszyn.

4. Identyfikacja i rozwiązywanie problemów.

Samo wdrożenie wskaźników nie powinno być celem samym w sobie oczywiście. Na podstawie wyników analizy należy identyfikować potencjalne problemy i odchylenia w procesie produkcyjnym. W przypadku wykrycia problemów, należy przeprowadzić analizę przyczyn źródłowych (RCA) oraz wdrożyć odpowiednie działania korygujące i zapobiegawcze. Celem jest ciągłe doskonalenie procesu oraz minimalizowanie ryzyka wystąpienia wadliwych produktów.

5. Monitorowanie i raportowanie wyników.

Monitorowanie zdolności maszyn to proces ciągły, który wymaga regularnego przeglądu i aktualizacji danych. Ważne jest, aby wyniki monitorowania były raportowane do odpowiednich osób w organizacji, takich jak kierownictwo produkcji, inżynierowie jakości oraz operatorzy maszyn. Regularne raportowanie pozwala na bieżące śledzenie postępów oraz podejmowanie szybkich decyzji w przypadku wykrycia odchyleń. No i oczywiście na podstawie rezultatów wdrożonych działań to Ty jako inicjator budujesz swoją pozycję w organizacji.

6. Audyt i przegląd systemu monitorowania.

Aby zapewnić skuteczność systemu monitorowania zdolności maszyn, powinieneś regularnie przeprowadzać audyty i przeglądy systemu. Audyty te powinny obejmować ocenę skuteczności działań korygujących, zgodność z procedurami oraz identyfikację obszarów do dalszego doskonalenia. Przeglądy systemu pozwolą Ci na wprowadzenie ulepszeń oraz dostosowanie systemu do zmieniających się potrzeb produkcyjnych.

7. Zaangażowanie i szkolenie pracowników.

Kluczowym elementem skutecznego monitorowania zdolności maszyn jest zaangażowanie i szkolenie pracowników. Operatorzy maszyn, inżynierowie oraz kierownictwo produkcji powinni być świadomi znaczenia monitorowania zdolności maszyn oraz odpowiednio przeszkoleni w zakresie metod i narzędzi stosowanych w tym procesie. Zaangażowanie pracowników w proces monitorowania pozwala na lepsze zrozumienie i efektywne zarządzanie zdolnością maszyn.

Implementacja i monitorowanie zdolności maszyn w firmie to proces wymagający zaangażowania, systematyczności oraz ciągłego doskonalenia. Dzięki skutecznemu wdrożeniu tego systemu możesz osiągnąć wyższy poziom jakości produkcji, zwiększyć efektywność operacyjną oraz minimalizować ryzyko wystąpienia wadliwych produktów. W rezultacie Twoja firma może stać się bardziej konkurencyjna na rynku, zyskać zaufanie klientów oraz osiągnąć trwały sukces. Przy tym, Ty jako osoba implementująca system w organizacji bez wątpienia zyskasz na samym projekcie bardzo dużo umiejętności, doświadczenia, a zarazem zbudujesz swoją markę jako osoba dowożąca tematy.