Структурирование функции качества
(Лоренс П. Сулливан)


Предисловие издателя сайта

Метод структурирования функций качества (СФК) является ключевым в системе технологий менеджмента на основе качества. Различные варианты этого метода используются ведущими мировыми компаниями в ходе разработки новых продуктов и услуг.

Первоисточник публикуемого на сайте материала - статья, опубликованная в журнале Quality Progress : L .P.Sullivan , “ Quality Function Deployment ”, June 1986, pp .39-50.

Основой для материала, помещаемого на сайте, явился перевод оригинальной статьи, опубликованный в журнале «Курс на качество» №3-4 за 1992 г. Мы благодарим главного редактора и издателя журнала Ю.П. Адлера за разрешение использовать данный перевод. Для публикации на сайте была проведена дополнительная редакция текста и иллюстраций.

Ю. Т. Рубаник

 

Структурирование Функции Качества
Лоренс П. Сулливан.

Система, которая гарантирует, что покупательские требования будут управлять разработкой изделия и процессом его производства.

В Японии система управления качеством, охватывающая всю фирму, характеризуется: 1 - некоторой философией, 2 - требованиями, 3 - механизмом структурирования требований потребителей по вертикали и горизонтали, на всех уровнях компании. Этот механизм назван структурированием функции качества (СФК) и служит «операциональным определением» общефирменной системы управления качеством ( Company Wide Quality Control - CWQC ). Философия и требования CWQC были описаны в первой части этой статьи, опубликованной в « Quality Progress » в мае 1986 г. Коротко остановимся на трех ее моментах.

1. Многие компании США в последние годы разрабатывали свои философии качества. Философию компании нельзя скопировать или адаптировать откуда - то еще. Ее надо разработать так, чтобы отразить культуру данной компании и долговременные цели управления. Если она разработана именно с этих позиций, ее можно структурировать по вертикали и по горизонтали, охватывая всю компанию, изменяя мышление всех сотрудников через политику управления и практику работы.

2. В Японии технические требования ОФСУК (Японский промышленный стандарт Z 8101-1981) весьма последовательно выполняются большинством компаний. В компаниях США под управлением качеством и ОФСУК разные люди понимают разные вещи и множество сил теряется на дебаты о достоинствах отдельных программ качества. Это приводит к переключению внимания аппарата управления с действия на споры о качестве, так как внутри компании нет той согласованности действия, которую подразумевают управление качеством и ОФСУК.

3. Основная цель любой промышленной компании - поставлять на рынок новые (или производимые в данный момент) изделия раньше своих конкурентов, по более низкой цене и лучшего качества. Механизм достижения этой цели у японцев называется Структурированием Функции Качества (СФК).

Определим шесть основных понятий, связанных с СФК:

1. Структурирование Функции Качества - общая концепция, которая обеспечивает средства для перевода потребительских требований в соответствующие технические требования на каждом этапе разработки изделия и его производства (то есть стратегия маркетинга, планирование, инженерная разработка и конструирование изделия, оценивание прототипа, производство, сбыт). В этой концепции затем выделяются «структурирование качества изделия» и «структурирование функции качества» (описывается ниже).

2. Голос потребителя - потребительские требования, выраженные на языке самих потребителей.

3. Характеристики-двойники – отражение голоса потребителей на языке производителей, т.е. в технических терминах, которые определяют требуемое потребителями качество; это параметры, характеристики, по которым судят о качестве конечного продукта.

4. Структурирование Функции Изделия - преобразование голоса потребителя в характеристики-двойники – технические требования.

5. Структурирование Функции Качества – определение действий, необходимых для достижения качества, которого требует потребитель; распределение конкретной ответственности за качество между конкретными подразделениями. (В рассматриваемом контексте выражение «Функция качества» относится не только, и не столько к задачам, решаемым службой качества, а скорее к любой деятельности в компании, необходимой для достижения качества, независимо от того, какое конкретно подразделение осуществляет эту деятельность).

6. Матрицы структурирования - серия матриц, применяемых для перевода голоса потребителя в требования к показателям качества конечного продукта, составляющих его компонентов и процессов их создания.

Для понимания СФК сначала нам надо осознать, что подход к качеству в компаниях Японии и США глубоко различен. В японских компаниях голос покупателя управляет всеми видами деятельности, в то время как в компаниях США превалирует голос исполнителя или инженера. Более того, по сравнению с компаниями США, японские компании концентрируются в основном на том, что больше всего нравится потребителю. Компании США, напротив, уделяют больше внимания определению того, что больше всего не нравится потребителю. Вот почему японцы больше сил вкладывают в планировании качества на начальном этапе разработки изделия, в то время как компании США больше внимания уделяют решению проблем по мере их проявления на последующих этапах разработки и производства.

В компаниях, использующих СФК, все действия приводятся в движение «голосом потребителя»; СФК, следовательно, есть следующий шаг в расширении сферы управления качеством: помимо производственного процесса, рассматривается также процесс разработки изделия. Метод СФК впервые стал использоваться на судоверфи в г. Кобэ, принадлежащей машиностроительной корпорации Mitsubisi Ltd . в 1972 году, что затем положило начало его распространения в Японии.

СФК принесло большую выгоду компаниям, стремившимся к получению знаний и приобретению навыков, необходимых для использования этой системы на практике, поскольку:

- Цели, сформулированные на этапе создания изделия, основанные на требованиях потребителей, не искажаются на последующих этапах его разработки и производства.

- Определенные стратегии маркетинга или «точки продаж» не теряются, не размываются в процессе движения изделия от маркетинга к разработке и далее к производству и реализации.

- Систематическим образом, без изъятий и пропусков выявляются и ставятся под контроль все важные факторы, необходимые для получения желаемого выхода.

Рис.1 Распределение количества инженерных изменений,
корректировок по этапам процесса разработки.

- Достигается огромная эффективность, так как сводится к минимуму ошибки, связанные с неправильным пониманием целей, стратегий, не адекватным выбором критических параметров управления, а следовательно исключается необходимость последующих коррекций (см.рис.1).

Концепция системы СФК основывается на четырех ключевых документах:

1. Матрица Потребительских Требований переводит голос потребителя в контрольные характеристики-двойники; то есть она позволяет превращать общие потребительские требования, полученные путем оценивания рынка, сравнений с конкурентами и рыночных тенденций, в конкретные контролируемые характеристики конечного продукта.

2. Матрица Структурирования Характеристик Готового Продукта переводит выходные данные из Матрицы Потребительских Требований (то есть контрольные характеристики конечного продукта) - в характеристики критических компонентов, из которых состоит изделие.

3. Матрицы Процессов и Контроля определяют критические параметры изделия, его компонентов и процессов их производства, а также способы и методы осуществления контроля каждого критического параметра.

4. Рабочие Инструкции разрабатываются исходя из знания критических параметров изделия или процесса. Эти инструкции определяют способы, действия, операции, которые должны быть выполнены персоналом предприятия, чтобы гарантировать, что целевые потребительские требования достигнуты.

Вся система СФК, основанная на этих документах, является основой для непрерывного потока информации от потребительских требований к рабочим инструкциям. Именно таким образом достигается то, что В. Эдвардс Деминг называет «ясным операциональным определением» качества, обеспечивается координация действий для достижения общей цели, отслеживаются приоритеты, достигается концентрация внимания на критических аспектах и факторах.

Давайте остановимся на каждом документе более подробно.

Цель Матрицы Потребительских Требований - перевод потребительских требований в требования к ограниченному набору контролируемых характеристик конечного продукта. Эти требования должны затем развертываться (структурироваться), т.е. использоваться в качестве проектных ограничений на всех этапах разработки изделия, производства и контроля.

Составление этой матрицы включает восемь этапов.

Этап 1. Составление списка требований к изделиям на языке потребителей, как показано в примере на рис. 2. Первичные требования, которые и выражают основные пожелания потребителей, затем детализируются в требованиях второго и третьего уровней, образуя перечень уже более конкретных требований. Исходная информация для разработки списка требований обычно стекается из нескольких источников: данных исследования рынка, мнений дилеров (продавцов), пожеланий отделов сбыта, изучения движения товарных запасов, специальных обследований мнений потребителей и т.д. Этот этап - самая критическая часть процесса СФК и обычно самая сложная. Сложность заключается в том, чтобы узнать и выразить, что на самом деле хочет потребитель, а не то, что производитель или разработчик думает о его желаниях. Список потребительских требований, «голос потребителя» формирует горизонтальные строки – входы в плановую матрицу (рис.2)

Рис.2 Слушаем голос потребителей – описываем их нужды и потребности.

Этап 2. продолжающий составление плановой матрицы, связан с выделением контролируемых параметров, характеристик конечного изделия, правильный выбор значений которых, как вы полагаете, должен обеспечить удовлетворения требований, предъявляемых потребителем (см. рис.3 ). Эти характеристики - двойники, отражающие потребительские требования, должны затем селективно «развертываться» в требования, учитываемые на различных этапах процесса разработки, производства, сборки и обслуживания, чтобы, в конце концов, проявиться в эксплуатационных качествах конечного продукта, удовлетворенности потребителя. Следовательно, эти характеристики должны быть выражены в измеримых терминах, так как фактические данные предстоит контролировать и сравнивать с целевыми значениями*. Список технических характеристик формируют верхние входы столбцы в плановой матрице Рис.3

Этап 3. Обычно, проблем с формированием списка технических параметров, характеристик изделий, не возникает. Недостатка в них нет, скорее существует избыток. Вопрос, однако, в том, верно ли эти характеристики отражают требования потребителя, сформулированные на его, потребителя языке? Поэтому после заполнения столбцов и строк верхней части Плановой Матрицы, мы переходим к анализу зависимостей (связей) между потребительскими требованиями и контролируемыми характеристиками изделия (см.рис.4). Так как степень корреляции между потребительскими требованиями и характеристиками изделия может существенно различаться, для характеристики силы связи применяется набор символов, показанных на рис.4.

Заполнение матрицы связей с помощью указанных символов обладает тем преимуществом, что дает возможность быстрого и наглядного представление об адекватности отражения контролируемыми характеристиками продукта потребительских требований. Отсутствие символов (или преобладание знаков «слабая связь») показывает, что некоторые потребительские требования не имеют соответствующих «двойников» или проявляют слабую связь с контролируемыми характеристиками конечного продукта. А вероятность того, что изделие будет удовлетворять слабо контролируемым требованиям очень мала.

Очень важный аспект использования рассматриваемой матрицы связей - ее способность выявлять противоречивые требования к изделию. В случае возникновения таких противоречивых требований для достижения отдельных потребительских требований может потребоваться оптимизация конструкции и/или технологии производства продукта.

На этом этапе, возможно, потребуется изменить или дополнить контролируемые характеристики конечного изделия, чтобы добиться адекватного отражения всех потребительских требований.

Рис.3 Определение технических параметров изделия,
влияющих на формирование потребительских свойств
.


Рис.4 Установление связей между требованиями потребителей
и техническими параметрами готового изделия.

Этап 4 в построении Плановой Матрицы - добавление рыночного оценивания. Оно включает в себя оценку рейтинга относительной важности требований к изделию с точки зрения потребителей, а также сравнения конкурентоспособности существующих изделий (см. рис.5).

Рейтинг потребительских требований позволяет определить области наибольшего интереса, наивысших ожиданий, и, с другой стороны, выявить «узкие» места изделия, которые требуют усовершенствования.

Рис.5 Ранжируем потребительские требования и
сопоставляем продукт компании с конкурирующими изделиями
.

Оценка конкурентоспособности показывает, как потребители воспринимает ваш товар в сопоставлении с конкурентами с точки зрения удовлетворения различных видов их потребностей. Короче говоря, эта оценка дает более четкое представление об сильных и слабых сторонах вашего изделия на рынке и тех его «узких» местах, которые требуют усовершенствования. Информация для заполнения этой части плановой таблицы формируется на основании проводимых маркетинговых обследований, поступает от средств массовой информации и обратной связи в процессе продаж и обслуживания продукции. При проведении оценки конкурентоспособности необходимо рассматривать не только ваш продукт, но также продукты основных - конкурентов, как показано на рис.5.

Рис.6 Определение фактических значений контролируемых
характеристик и сравнение конкурирующих продуктов.

Этап 5 связан с оценкой фактических значений контролируемых характеристик конечного продукта (см. рис.6). Необходимые для этого данные обычно получают путем измерения и испытаний, проведенных внутри вашей компании. При этом информация должна охватывать как ваши собственные изделия, так и изделия ваших конкурентов. Эти данные по возможности должны быть результатом измерений, полученных в результате использования объективных методов. Если приходится использовать экспертные оценки, тогда нужно стремиться обеспечить их объективность, представляя в форме количественных рейтинговых характеристик.

Оценки изделий конкурентов потребителями сравниваются с результатами сравнения контролируемых характеристик изделия, так как показано в левом нижнем углу рис.6. В результате такого сравнения могут быть определены разногласия между тем, что говорит потребитель, и вашими собственными оценками. Например, результаты исследования потребительских предпочтений могут показывать, что изделие конкурента лучше всего удовлетворяет потребительские требования, а ваши измерения говорить, что по каким-то контролируемым характеристикам лучшим является ваше изделие. Это может свидетельствовать о неадекватности используемых вами методов оценки, или что для характеристики потребительских предпочтений были выбраны не те характеристики.

На Этапе 6 мы используем данные ранжирования в правых столбцах Плановой Матрицы для выделения «точек продаж» нового изделия (см.рис.7). Термин »точка продаж» определяет, какие аспекты изделия (например, лучшие в своем классе скоростные характеристики или внутренняя вместимость салона) могут выделить ваше изделие в глазах потребителей и, которые, следовательно, важно подчеркивать в рекламных сообщениях на данном сегменте рынка. На основании этих же данных устанавливается цена изделия, стратегия рекламы, продвижения, сбыта.

При определении точек продаж учитывают:

- степень важности определенного параметра, характеристики с точки зрения удовлетворении приоритетных нужд потребителей;

- опыт и результативность предшествующих действий вашей компании;

- затраты, которые необходимы для создания (поддержания) преимущества в данном аспекте.

Этап 7 – установление целевых значений для каждой контролируемой характеристики конечного изделия (см. рис.8). При установлении целевых значений учитывают выбор точек продаж, рейтинг важности с точки зрения потребителя, текущие сильные и слабые стороны изделия. Как подчеркивалось выше, должны существовать объективные процедуры измерения фактических значений этих характеристик, с тем, чтобы можно было оценить степень их достижения на проектируемом изделии.

Рис.7 Выделение характеристик, дифференцирующих
изделие от конкурирующих («точек продаж»).


Рис.8 Установление целевых требований к характеристикам изделия.

Значения выделенных целевых характеристик должны оцениваться (измеряться) на всех этапах проекта. Например, при разработке автомобиля:

- должна производиться оценка механических и функциональных свойств изделий прототипов;

- указанные характеристики должны быть рассмотрены в процессе анализа потенциальных видов дефектов и методов их предотвращения ( FMEA );

- производится испытание и измерение выделенных характеристик на узлах, изготовленных на промышленном оборудовании еще до начала производства, и первых узлах после их запуска в производство.

Этап 8 в составлении Плановой Матрицы включает в себя выбор контролируемых характеристик изделия, условия обеспечения которых должны «структурироваться» («развертываться») , т.е. учитываться при формировании конструкции, технологии производства, методов контроля (см.рис.9). Этот выбор основывается на сравнительной оценке важности выделенных потребителями характеристик, выборе точек продаж, возможности достижения конкурентного преимущества по данным характеристикам, трудности (возможности) достижения целевого значения характеристики.

Те характеристики, которые сильно влияют на удовлетворение потребительских требований, по которым имеется отставание от конкурентов, или напротив, если они создают конкурентные преимущества и сильные точки продажи, должны быть «развернуты», т.е. систематизированным, дисциплинированным образом преобразованы в требования, действий и методы контроля, на всех этапах проекта.

И напротив, те характеристики, которые не критичны для удовлетворения потребительских требования, которые не дают существенных точек продаж, для которых не трудно достичь целевых значений, не нужно включать в процесс структурирования.

Когда Плановая Матрица Потребительских требований заполнена, мы переходим к Матрице Структурирования Характеристик Готового Продукта, то есть ко второму ключевому документу СФК. В этой матрице контролируемые характеристики проектируемого продукта переносятся с верхнего уровня, характеризующего изделие (например автомобиль) в целом, на уровень функциональных подсистем, узлов и составляющих их компонентов (см.рис.10).

На этой фазе процесса структурирования, как потребительские требования, так и контролируемые характеристики конечного продукта рассматриваются более подробно. Вначале определяются характеристики подсистем и составляющих их узлов (компонентов), оказывающие влияние на контролируемые характеристики конечного продукта. Затем заполняется матрица, которая наглядно показывает степень взаимосвязи между характеристиками подсистем и компонентов и изделия в целом. Это позволяет выделить наиболее значимые, «критические» параметры и характеристики подсистем и узлов. Такие критические параметры и характеристики подсистем предстоит «структурировать» на следующих этапах. Результатом такого структурирования является создание условий для обеспечение таких значений характеристик подсистем и компонентов, которые необходимы для достижения требуемых свойств изделия в целом.

Рис.9 Выбор структурируемых параметров и характеристик готового изделия.


Рис.10. Матрица структурирования требований к изделию в целом,
в требования к его функциональным подсистемам.

Матрица структурирования компонентов (рис. 11) расширяет список компонентов, влияющих на характеристики подсистем и изделия в целом, а также перечень параметров указанных компонентов. Значения этих параметров определяет способность достижения целевых характеристик готового изделия. Критические параметры компонентов затем «развертываются» с помощью Плана Процесса - третьего важного документа концепции СФК

План Процесса (рис.12) устанавливает связи между операциями процесса, используемого для производства компонента, и параметрами компонента и составляющих его деталей. Для обозначения силы связи используются те же символы, какие использовались в предшествующих матрицах.

Рис.11 Матрица структурирования компонентов функциональных подсистем.


Рис.12 План обеспечения качества в процессе производства компонента.

На этой фазе структурирования производится выделение операций в составе процесса производства, которые в решающей степени определяют значения важных параметров готового компонента. Если важная характеристика критического компонента изделия (например, диаметр пружины, прочность, качество поверхности и т.п.) формируется или существенно изменяется на данной операции процесса, данная операция начинает рассматриваться как подлежащая контролю. Знания и опыт позволяют определить те параметры, которые необходимо контролировать на данной операции, для того, чтобы обеспечить достижение необходимых свойств готового компонента («контрольные точки»).

Перечень контрольных точек и контролируемых параметров составляют исходную информацию для разработки стратегии и плана обеспечения качества изделий. Они задают подход к концентрации внимания и ресурсов на формировании и контроле таких параметров компонентов и процессов их производства, которые определяют способность изделия удовлетворять приоритетным потребительским требованиям.

Если для того, чтобы добиться целевых значений параметров компонентов в процессе проведения технологической операции нужно осуществлять непрерывный или периодический контроль (мониторинг) определенных параметров процесса (например, температура, давление и пр.), эти параметры фиксируются отдельно как «точки проверки». Информация о контрольных точках и точках проверки является исходной при разработке Карты Контроля Качества.

Карта Контроля Качества (рис.13) включает в себя блок-схему процесса, точки контроля, а также характеристики используемых методов контроля (объем и частоту взятия выборок, методы анализа результатов и выработки решений по управлению процессом) для каждой из перечисленных точек контроля.

Мы видим, что в результате процесса структурирования мы определили способы контроля ключевых деталей и узлов, а также точки и методы контроля и мониторинга наиболее важных параметров компонентов и процессов их создания. Выделение критичных контролируемых параметров имеет принципиальное значение для того, чтобы обеспечить характеристики компонентов и узлов, наиболее тесно связанных с удовлетворением потребительских требований.

В свою очередь, информация, получаемая на данной стадии процесса структурирования, используется для разработки Рабочих инструкций для исполнителей технологических и контрольных операций.

Рабочие инструкции по технологическим и контрольным операциям - четвертый и последний документ СФК. Он определяет требования к исполнителям, вытекающие из выделенных ранее контрольных точек и точек проверки, зафиксированных в Плане процессов и Карте контроля качества.

В инструкциях по технологическим операциям необходимо предусмотреть варианты действий для возможных ситуаций возникающим в процессе производства. Этот документ четко диктует оператору способы реализации операции, обеспечивающие достижение требуемого уровня качества. Так, например, для оператора на сборочной линии, в такого рода инструкциях должно быть указано:

- какие требования предъявляются к используемым деталям;

- какие инструменты и как нужно использовать в процессе операции;

- как проводить контроль параметров компонентов и параметров операции;

В Технологической и Контрольной картах должно быть указано, как выполнение (невыполнение) этих требований может повлиять на контролируемые параметры компонента и конечного продукта. Таким образом, каждый оператор знает, связь между выполняемой им работой и степенью удовлетворенности потребителя продукцией компании..

Рис.13. Карта контроля качества процесса производства компонента.

Система СФК применяется фирмой Тойота с 1977 года, причем до этого четыре года было затрачено на обучение и подготовку персонала. Результаты впечатляющие (см.рис.14). В период времени с января 1977 года по апрель 1984 года в отделении производства кузовов освоено производство четырех типов автомобилей. Принимая 1977 год за точку отсчета, компания сообщила о сокращении на 20% стартовых затрат на внедрение нового типа автомобиля в октябре 1979 года, к октябрю 1982 года на 38% и суммарное сокращение затрат на 61 % к апрелю 1984 года. За этот же период длительность цикла конструкторской разработки изделия - время вывода продукта на рынок было сокращено на 1/3, при соответствующем повышении качества благодаря сокращению числа конструкторских изменений.

Рис.14 Результаты внедрения метода СФК на фирме Тойота.

В настоящее время все поставщики компании Тойота применяют СФК. Компания «Аисин Варнер», которая обеспечивает поставку 98% коробок передач для Тойота, сообщает, что СФК помогла сократить количество конструкторских изменений в период технологической разработки изделия на половину. Общий эффект СФК заключается в сокращении времени разработки в их компании и общей длительности цикла разработки и освоения производства наполовину. Тем самым достигается сокращения длительности времени выхода на рынок новых марок для компании Тойета.

Внедрение СФК будет вызовом для любой компании. Оно требует большого объема работ на ранних этапах планирования. СФК также усложняет внесение изменений после того, как проект принят к разработке, потому что в этом случае придется изменять все элементы системы, внутренне связанные между собой. Система может также оказаться слишком сложной с точки зрения администрирования: Как наладить коммуникацию между участвующими в работе подразделениями, обеспечить согласованность их решений? Кто будет следить за документами на протяжении всего цикла конструкторской разработки? Как внести изменение в документы СФК, если эти изменения инициируются во время разработки технологии и подготовки производства?

Несмотря на все эти потенциальные трудности, СФК открывает массу преимуществ.

Это система приводится в движение потребителем. Она позволяет установить связь между требованиями потребителей, техническими характеристиками изделия, параметрами его функциональных подсистем и их компонентов на всех этапах разработки.

СФК также обеспечивает средства перевода потребительских требований в совокупность контролируемых характеристик и требований к методам реализации технологических операций. Эта система формирует непрерывный информационный поток, гарантирующий, что все элементы производственной системы подчинены потребительским требованиям.

Система СФК предполагает использование командного подхода к организации работ. Она позволяет объединить, скоординировать действия различных функциональных служб, помогает им лучше понять требования потребителя и друг друга и совместно находить средства удовлетворения этих требований.