М.И. Розно
Рубрика "Вопрос эксперту"
Уважаемая редакция! На нашем предприятии применяются альтернативные методы управления процессом при отказе средств защиты от ошибок (ЗО). Например, «отказал таймер — измеряем с помощью часов». Здесь возникает двойной вопрос.
1. В п. 8.5.6.1.1 стандарта IATF 16949 говорится, что должно быть «внутреннее одобрение альтернативного метода управления». Мы подразумевали под этим МSA. Можно ли делать для измерительной системы «измерение времени при помощи часов» исследование МSA, или есть другое одобрение для этого случая?
2. Мы считаем, что таймер (записанное в программу оборудования значение времени обработки) — средство ЗО. Потребители требуют, чтобы в процессе однозначно применялась ЗО. У нас есть тому пример — автоматический замер наружного диаметра на линии и включение шинковки в случае его отклонения. Но невозможно применить ЗО на всех участках для всех видов продукции. Поэтому записываем в ЗО и таймеры, и терморегуляторы, и счетчики. Согласно требованиям п. 10.2.4 IATF 16949 мы должны испытывать средства ЗО на отказ. Но таймеры, регуляторы и счетчики мы только поверяем/калибруем раз в год. И выполнить требование некоторых потребителей — «верификация ЗО должна выполняться в начале и в конце смены» — тоже не можем.
Являются ли на самом деле таймеры, регуляторы и счетчики средствами защиты от ошибок?
Заранее благодарим за ответ.
Хочется начать с понимания очень важных и не очень важных характеристик продукции и процессов [1], т. е. параметров производимой продукции и параметров (режимов) технологических процессов (ТП). В этом смысле при производстве любой продукции существует два «греха»:
1) относиться небрежно, спустя рукава к тем характеристикам продукции и к тем параметрам (режимам) ТП, которые имеют очень важное значение для последующего применения продукции и для последствий при их несоответствии требованиям;
2) относиться слишком серьезно, с большой затратой ресурсов к тем характеристикам продукции и режимам ТП, которые явно не требуют такого внимания и таких неоправданных затрат.
«Грех»-1 приводит к высокой дефектности по важнейшим характеристикам продукции и, соответственно, высоким потерям при эксплуатации, иногда — к потерям жизни и здоровья людей. «Грех»-2 приводит к неоправданно большим затратам в производстве, из-за чего продукция получается значительно дороже, чем у конкурентов, предприятие проигрывает в соотношении «цена — качество». Следует заметить, что оба эти «греха» встречаются на отечественных предприятиях очень часто.
По сути дела, здесь речь идет о правильном определении ключевых характеристик продукции и процессов: в терминологии IATF 16949 [2] они называются специальными (special). И вопрос этот напрямую связан с правильным пониманием и применением FMEA2. Как ключевые характеристики, например, для агрегата в целом определяются предприятием — потребителем этих агрегатов? И как ключевые характеристики уже для отдельных деталей этого агрегата и для его сборки назначаются заводом — поставщиком этих агрегатов? Есть ли у того и у другого завода методики определения этих характеристик? Вопрос о ключевых характеристиках для России сравнительно новый, в ГОСТах по системам ЕСКД и ЕСТД3 до сих пор такого понятия и термина нет.
Из всех встречавшихся методик определения ключевых характеристик автору больше всего понравился алгоритм «Форда»: он очень логичный, понятный и напрямую привязан к проведению FMEA.
Если последствия нарушения данной характеристики (продукции или процесса) по шкале последствий S оценены на 10 или 9 баллов, то эта характеристика является критической (critical). В самом деле, если нарушение данного параметра может привести к гибели людей или серьезным травмам, или нарушению экологии, то параметр очень важный. Это должны однозначно понимать как завод — потребитель данного агрегата (узла, детали, материала), так и завод-производитель. И последнему нужно прилагать все усилия в производстве, чтобы несоответствий по этому параметру практически не было.
Если какая-то характеристика (продукции или процесса) отнесена к категории ключевых, то она должна быть под особым слежением и управлением
Если последствия нарушения данной характеристики по шкале последствий S оценены на 4…8 баллов, но при этом еще и возможная частота таких нарушений сравнительно высокая, по шкале балла O она оценена на 4…10 баллов, то это важная (significant) характеристика. В самом деле, балл последствий S = 8 означает, что данный агрегат не будет работать совсем, а при S = 4…7 будет работать достаточно плохо, но без «криминальных» последствий. И если при этом относительная частота таких случаев будет 1/10 000 или выше (балл O от 4 и выше), то это тоже важный параметр (правда, менее важный, чем предыдущий). Это также должны однозначно понимать и завод-потребитель, и завод- роизводитель, причем последний также принимает соответствующие меры обеспечения.
Всегда ли завод-потребитель правильно и адекватно выставляет свои требования, связанные с вышесказанным? К сожалению, не всегда. Лет десять назад автору довелось увидеть требование для поставщиков одного крупного завода автомобильной отрасли, где к категории ключевых были отнесены все параметры изделий, если их нарушение приводит к последствиям S = 2 или выше. Что такое S = 2? Это, например, легкие неудобства на последующем сборочном заводе или что-то совсем незначительное. А если такое несоответствие к тому же будет происходить весьма редко, то все равно эта характеристика является важной и требует особых мер в производстве?
Ведь если какая-то характеристика (продукции или процесса) отнесена к категории ключевых, то она должна быть «под особым слежением и управлением», обязана быть в планеуправления (Control Plan), и для нее потребитель вправе потребовать мер по предотвращению несоответствий (защиты от ошибок), применения методов SPC и MSA и т. п. Потребителю, конечно, хочется иметь идеальную продукцию от поставщика, но не нужно забывать о цене вопроса.
Вспоминается приезд Джона Биркета, главы департамента российского ЗАО «Форд Моторс Компани» по работе с поставщиками, на завод «Автоприбор» (г. Владимир) в 2004 г. для проверки процесса подготовки производства стеклоочистителей для «Форда». Он спросил: «А для каких параметров продукции и процесса вы предусмотрели SPC и другие меры по предотвращению дефектов?». И директор по качеству И.М. Покровская ответила: «Эти меры мы предусмотрели по ключевым параметрам, вот список этих параметров, он с вами согласован». И тогда Джон Биркет заметил: «Правильно! Ибо если вы будете делать это для большего числа параметров, то это будет слишком дорого для вас, а значит, дорого и для нас». Кстати, количество ключевых параметров для всего стеклоочистителя со всеми деталями (несколькими десятками) составило всего 8. Не стараемся ли мы порой быть святее папы римского? А при этом упомянутые выше два «греха» проявляются весьма часто.
В вопросе читателя сказано: «Потребители требуют, чтобы в процессе однозначно применялась защита от ошибок». И приводится пример защиты от ошибок: «отказал таймер — измеряем при помощи часов».
Для чего применяется таймер? Видимо, он отсчитывает время операции. Это не параметр продукции, а технологический (вторичный) параметр. Является ли он настолько важным, что для него необходимо дублирующее устройство? Что в производстве таймер отказывает, например, один раз на тысячу изделий? И что будет при отказе таймера? Последствия этого обнаружатся или нет далее по производственному циклу? Это должно рассматриваться при PFMEA. И это вопрос к организаторам производственного процесса и к потребителю, если последний вмешивается «во внутреннюю кухню» поставщика-производителя и требует установки дублирующего устройства.
Будьте благоразумны, ведь стандарт IATF 16949 не требует наличия дублирующих средств управления везде и всюду. Это необходимо лишь для важных параметров продукции или процесса, для которых имеется высокий риск — «красная зона» по Руководству по FMEA (5-я редакция). И поставщик-роизводитель вправе обсуждать такие вопросы с потребителем и технически грамотно доказывать свою точку зрения, но делать это нужно на стадии разработки процесса и подготовки производства. А потребитель должен интересоваться делами у поставщика тоже на этих стадиях, дальше будет поздно. У «Форда», например, для этого существует подразделение STA (Supplier Technical Assistant — техническая поддержка поставщиков). Если такое взаимодействие и взаимопонимание есть, тогда и получаются именно партнерские взаимоотношения поставщика и потребителя, выигрывают обе стороны.
Еще один вопрос: «Можно ли считать MSA внутренним одобрением альтернативного метода управления?» Если в процессе производства изменяется только средство измерения и оно удовлетворительно по критериям MSA [4], а ТП в целом был одобрен с другой измерительной системой (ИС), также удовлетворительной по MSA, то, в принципе, и с альтернативной ИС процесс должен работать удовлетворительно.
Но вопрос остается в части пригодности по MSA как основной, так и альтернативной ИС. Методология MSA построена на идее повторных измерений выбранных деталей. Для повторных измерений некоторых характеристик продукции (например, моментов затяжки резьбовых соединений) и параметров технологических режимов (например, времени, температуры и т. п.) этот прием не всегда возможен. Что делать? Для подобных случаев в IATF 16949 сказано: «Другие аналитические методы и критерии приемки могут быть использованы, если они одобрены потребителем» [2, п. 7.1.5.1.1]. Здесь поставщик может придумать какой-либо свой метод/устройство измерений и метод его аттестации/приемки, но обязательно учитывающий статистический разброс, который дает такая ИС. Для этого нужны технически грамотные специалисты в части конкретных методов измерений данного параметра. А кроме технической грамотности от них требуется еще и хорошее понимание как статистической природы колебаний измеряемых объектов (деталей или параметров ТП), так и статистической природы колебаний ИС.
Теперь о счетчиках витков и защите от ошибок при сбое счетчиков. Практически для всех устройств, где используются катушки с витками (соленоиды, трансформаторы, электродвигатели и т. п.), погрешность числа витков 1—2% не приводит к существенному изменению работы всего устройства. Какая ошибка (погрешность) возможна у конкретного счетчика, зависит от его устройства. Но если эта ошибка существенна и приводит к большому риску, то в свете PFMEA следует придумать меры, направленные на снижение вероятности сбоя счетчика, например поставить два независимых счетчика вместо одного. Устройство управления будет считывать показания обоих счетчиков и, если они расходятся между собой, останавливать процесс. Это не так дорого, и ваши потребители будут приветствовать такие устройство защиты от ошибок. Подобные дублирующие ИС возможны и для других измерителей.
Подведем итоги. Современный завод-поставщик должен иметь технически грамотных специалистов, прекрасно понимающих последствия различных сбоев в ТП, в том числе сбоев ИС, что предусмотрено п. 7.2 «Компетентность» стандарта IATF 16949. Важным при этом является правильное понимание и выделение ключевых характеристик. Введение альтернативных методов управления ТП целесообразно делать не везде, а только в случае высоких рисков по PFMEA («красная» или «желтая зона»). Что же касается аттестации/приемки ИС, то для некоторых ИС приходится разрабатывать свои методы, но при этом согласовывать их с заводом-потребителем.
ИСТОЧНИКИ
1. Розно М.И. От «голоса потребителя» до «производства без проблем». Н. Новгород: СМЦ «Приоритет», 2007. 72 с. (In Russ.).
2. IATF 16949:2016. Quality management system requirements for automotive production and relevant service parts organizations.
3. Failure Mode and Effects Analysis. FMEA Handbook. 1st Edition. AIAG & VDA, June 2019.
4. Анализ измерительных систем. MSA. Ссылочное руководство. Изд. 4-е. Н. Новгород: СМЦ «Приоритет», 2012. 452 с.