Měření nákladů na kvalitu ve výrobním procesu Ing. Dita Beyrová, Doc. Ing. Alois Fiala, CSc., Ústav metrologie a zkušebnictví, Fakulta strojního inženýrství, VUT v Brně
Proces je logicky a cílevědomě uspořádaná posloupnost činností, které mění vstupy na výstupy s plánovanými znaky − parametry, které činí tento výstup − produkt − užitečným pro uživatele (zákazníka). Z řečeného je zřejmé, že předmětem zájmu budou procesy naplánované s určitým záměrem a řízené tak, aby tento záměr byl naplněn. Aby procesy mohly produkovat užitečné produkty, musí být k dispozici vhodné a přiměřené zdroje. Musí existovat zdroje, z nichž jsou čerpány vstupy do procesu (např. dodavatel materiálu, který je v procesu zpracován); dále zdroje, jejichž aktivací se realizují činnosti transformující vstupy do podoby produktu. z hlediska majitele procesu je informací prvořadého významu, zda výstupy − produkty − splnily požadavky a očekávání zákazníků a lze očekávat uhrazení dohodnuté ceny. Základem monitorování procesu tedy bude určitě zaznamenávání údajů reprezentujících výkonnost procesu.
1 Důvody měření výkonnosti procesů Neustálé zlepšování je základním úkolem všech systémů managementu jakosti. V sou− časné době si již žádná organizace nemůže dovolit absenci promyšleného systému říze− ní (managementu). Malá organizace s jedno− duchými procesy a nenáročnými zákazníky vystačí s jednoduchým a nenáročným systé− mem řízení; velká organizace (s desítkami zaměstnanců), která zpravidla operuje ve značně turbulentním prostředí náročných zákazníků musí uplatňovat velmi propraco− vaný systém managementu, který přesahuje hranice vlastní organizace, ovlivňuje systé− my řízení dodavatelů a umožňuje „nahlížet“ 34 • SVĚT KVALITY • 4/2005
do systémů managementu svých zákazníků. Proto jak EFQM Model Excelence (zejmé− na v kritériu 5 − Procesy), tak i soubor nových norem ISO 9000:2001 (v kapitole 8) vyžadují měření výkonnosti procesů. Norma ISO 9001:2001 pak vyžaduje, aby tomuto měření byly podrobeny všechny procesy za− řazené do systému managementu jakosti [1]. Říkáme−li „požaduje“, pak se tím myslí dobrovolné rozhodnutí organizace srovnávat se s jinými subjekty podle určitých kritérií. Hlavními cíli řízení a zlepšování klíčo− vých procesů je zvyšování výkonnosti orga− nizace cestou: − zajišťování efektivnosti procesu produ− kování žádoucích výstupů, − zajišťování účinnosti procesu maxima− lizace výtěžnosti použitých zdrojů.
MĚŘENÍ NÁKLADŮ NA KVALITU VE VÝROBNÍM PROCESU
Existuje několik dobrých důvodů, proč měřit výkonnost podnikových procesů: 1. pokud má organizace dobře zmapovány a popsány všechny své procesy, může být takto snadno odhalena duplicita či nadby− tečnost některých činností. Tato analýza také umožňuje komplexní pohled na fir− mu, který může manažerům nabízet mno− ho otázek k zamyšlení a poskytnout podklady pro jejich rozhodnutí, 2. pokud jsou procesy popsány, je načase se ptát, jak poznáme, že náš proces funguje správně a je dostatečně efektivní, což je podklad k navržení ukazatelů výkonnos− ti procesu, 3. v případě, že jsou indikátory vybrány správně, lze jimi efektivně hodnotit daný proces a definovat kroky pro jeho neustá− lé zlepšování. Kromě toho jsou tu samo− zřejmě ještě další výhody jako např. − eliminace chyb − minimalizace zpoždění − maximální využití zdrojů − podpora pochopení důležitosti procesu při naplňování požadavků zákazníka. V tomto článku je navržen optimální způ− sob, jakým bychom měli dospět k zjištění ukazatelů výkonnosti procesu a to konkrét− ně na příkladu zjišťování nákladů na kvali− tu výrobního procesu.
2 Popis procesu − teorie Proces je definován jako ohraničená sku− pina vzájemně provázaných pracovních čin− ností s předem definovanými vstupy a výstupy. Má jasně definovaný začátek a konec. Výstupem z procesu je konečný produkt. Smysl produktivního procesu spo− čívá v přetvoření souboru vstupů v jeden či více výstupů s větší přidanou hodnotou, než měly vstupy před první transformační čin− ností na začátku procesu. Dvěma klíčovými prvky procesu jsou: 1. transformace (viz obr. 1) 2. zpětná řídící vazba − zahrnuje prostředky, pomocí nichž jsou transformační činnosti modifikovány nebo korigovány s cílem udržet požadované a předem definované vlastnosti výstupů. Smyslem zpětné vaz− by je předejít degradaci procesu.
Materiál
• Transformace fyzická (změna stavu vstupů)
Požadavky
• Změna umístění (přeprava, skladování)
Zařízení
• Transformace informační (přeměna dat v informace)
Instrukce
• Transformace transakční (změna hodnoty)
Výrobek, služba
Vstupy
Informace
Výstupy
V systémech managementu jakosti musí mít každý proces svého vlastníka, tj. osobu, která je odpovědná za jakost výstupů a za efektivní průběh vlastního procesu. K pra− vomocím vlastníka procesu patří: pravomoc naslouchat přáním zákazníků, pravomoc de− finovat vlastní požadavky na dodavatele a také pravomoc monitorovat, měřit a řídit průběh procesu.
Obr. 1: Transformační model
3 Metodika realizace procesního přístupu − proces výroby Konkrétně je uveden příklad popisu výro− by v podniku vyrábějícím tepelné výmění− ky. Cílem je implementovat ukazatele tak, abychom zjistili, zda a jak plníme požadav− ky jednotlivých zákazníků. Celý postup je rozdělen do sedmi kroků [2]: 1. Stanovení vlastníka procesu Vlastník procesu je osoba zodpovědná celkově za daný proces, v tomto případě je to Manažer výroby. Vlastníci jednotlivých subprocesů jsou zobrazeni na obr. 2. 2. Stanovení vnějších hranic a vnitřních rozhraní včetně zákazníků a dodavate− lů (obr. 2) 3. Popis procesu a dokumentace U procesu jsou definovány vstupy a výstu− py a související dokumentace (obr. 3): Dokumentace procesu: směrnice, pracov− ní instrukce, kontrolní plány... SVĚT KVALITY • 4/2005 • 35
MĚŘENÍ NÁKLADŮ NA KVALITU VE VÝROBNÍM PROCESU
Oddělení vstupní kontroly
Mistr linka 1
Mistr linka 2
Mistr linka 3 − náklady na třídění − náklady na kalibrace − čas strávený kontro− lou kvality
DODAVATELÉ
Výroba voštin
Sklad kompo− nentů
Výroba desek
DFS
Nýtování insertů
Fluxování insertů
Komple− tace bloků
Pájící pec
Montáž trubek
Testy
Kontrola těsnosti heliem
− neshodné kusy (scrap) − mimořádné operace během výrobního času − školení zaměstnanců − léčebná a preventivní údržba
− náklady na třídění − validační testy − procesní audity u dodavatelů Obr. 2: Zobrazení procesů výroby s určením nákladů na kvalitu Obr. 3: Vstupy a výstupy procesu
Tabulka 4:
• • • • •
Logistika
požadavky zákazníka Vstupy kontrolní plán ostatní reg. předpisy komponenty infrastruktura (stroje, energie...)
Výroba výparníků
4. Stanovení požadavků zákazníka Pro stanovení požadavků zákazníků je tře− ba vyjít z bodu 2. Každý vlastník procesu by měl znát přesně požadavky svých zákazní− ků. Jednotlivé požadavky a související uka− zatele uvádí tabulka 4. 5. Stanovení kontrolních bodů a ukazate− lů výkonnosti procesu, které jsou obra− zem požadavků zákazníka přeložených do parametrů produktu a procesu a je− jich cílových hodnot
Vizuální kontrola a balení
ZÁKAZNÍK
− náklady za reklamace − pokuty za zpoždění dodávek − soudní výlohy − externí audity Výstupy
• hotový produkt dle specifikací zákazníka • býrobní výkaz
Z tabulky 4 vyplývá, že pro zajištění po− žadavku „co nejmenší výrobní náklady“ je třeba implementovat ukazatel, kterým bude− me zjišťovat vývoj nákladů na kvalitu výro− by. Náklady na kvalitu si nejprve rozčleníme do těchto kategorií [3] − náklady na neshody (jsou ještě dále členě− ny na interní a externí) − náklady na prevenci − náklady na hodnocení
Zákazník
Požadavek
Ukazatel
Oddělení vstupní kontroly Mistr linky 1−3
Dodávky od dodavatelů včas Dodávky v požadované kvalitě dle specifikací Pouze shodné komponenty uvolněné vstupní kontrolou Podpora infrastruktury − údržba, opravy Výroba přesného počtu požadovaných kusů
součást hodnocení dodavatelů výsledky procesních auditů u dodavatelů výsledky vstupní kontroly MTBF, MTTR výkonnost (počet vyrobených kusů k počtu požadovaného množství KS) interní ppm vyhodnocení logistických neshod
Logistika Manažer výroby
Finální zákazník
Shodné kusy dodané předešlým pracovištěm Produkty dodané včas a v požadovaném množství zajištění kontrol tak, aby všechny neshodné kusy byly odhaleny Co nejnižší výrobní náklady plynulé výrobní toky v souladu se specifikacemi Produkty přesně dle specifikací
36 • SVĚT KVALITY • 4/2005
SPC, interní ppm ??? ukazatel efektivity (% pouze výrobního času), čas na změnu verze ppm reklamovaných kusů
MĚŘENÍ NÁKLADŮ NA KVALITU VE VÝROBNÍM PROCESU
Náklady na hodnocení
Náklady na prevenci
Externí náklady na nekvalitu
Interní náklady na nekvalitu
Cílem je zvyšování nákladů na prevenci a snižování nákladů na neshody.
Poté je třeba definovat jednotlivé položky těchto nákladů, přičemž je třeba vyjít z pro−
Tabulka 5: Popis položek skupin nákladů
Druh nákladů
Popis položky
Scrap − neshody
Celkové náklady za scrapovaný materiál. Přesný popis zadávání dat viz směrnice Z−8.3.1−010. Scrap analýza je prováděna každý den. Výrobní odpad je zahrnut v kusovníku daného produktu, takže tato hodnota není řazena do scrapu. Výsledek tedy tvoří náklady na neshody a náklady na produkty zničené při testech.
Náklady na třídění
Náklady na třídění se vypočtou jako počet hodin strávených při třídění násobeno průměrnou mzdou operátorů. Záznamy jsou prováděny do xls tabulky, kde Manažer kvality výroby eviduje počty hodin třídění. Náklady z třídění Vstupní kontroly nejsou zahrnuty, protože jsou zpětně vyfakturovány od dodavatele.
Náklady na opravy (léčebná údržba)
Náklady na údržbu vzniklé selháním stroje. Výsledná položka tvořena součtem nákladů na náhradní díly a součtem hodin vynaložených interně na opravy (evidence v SAP) násobeným průměrnou mzdou. Výsledek není zcela přesný, protože průměrná cena dílu se někdy neshoduje s aktuální prodejní cenou dílu, v případě že dojde k prodloužení intervalu mezi vznikem interní objednávky a jejím uzavřením.
Mimořádná přeprava
Náklady vzniklé neplánovanou přepravou spojenou s naléhavým nákupem nebo dodávkou. Záznamy o mimořádné dopravě jsou evidovány oddělením logistiky.
Mimořádné operace během výrobního času celkem
Vypočteno evidencí neproduktivního času na jednotlivé operace na lince. Položky jsou tvořeny: porucha nástroje, porucha stroje, údržba, opravy. Celkový počet hodin na tyto akce je vynásoben průměrnou hodinovou mzdou.
Vrácené zboží od zákazníka
Vrácené zboží + expertizy vráceného zboží. Určeno jako součet vyfakturovaných položek zákazníky + ceny za expertýzy, externí testy.
Z toho − náklady vzniklé dodavatelem
Od výše vrácených položek je odečtena hodnota, která je vyfakturována zpět od dodavatele.
Náklady na opravy externích organizací (léčebná údržba)
Požadavek na provedení externí léčebné údržby. Položka tvořena součtem přijatých objednávek za dané období. Počet je doplněn o zúčtované objednávky daný měsíc. Mezi přijatou objednávkou a zaúčtovanou objednávkou je někdy delší časový interval (cca 3 týdny), a protože se v některých případech liší cena uvedená v objednávce a skutečná vyfakturovaná cena, jsou údaje trochu zkreslené.
Pokuty za porušení bezpečnosti, EMS
Přijaté faktury, které je nutno zaplatit za porušení bezpečnosti nebo životního prostředí.
Pokuty za zpoždění dodávky
Náklady vzniklé zpožděním dodávky pro zákazníka. Zákazník fakturuje náklady.
Povinné ručení a soudní odpovědnost
Výdaje za soudy, náhrady škod nebo pojištění, za újmy spojené s použitím vadného výrobku.
Školení a tréninky zaměstnanců
Složeno z nákladů na interní a externí školení. Interní školení se počítá jako součet hodin věnovaných školení od interních školitelů násobený průměrnou hodinovou mzdou. Do externího školení jsou zahrnuty i náklady na cestovné a diety.
Preventivní údržba − externí
Požadavek na provedení externí preventivní údržby. Položka tvořena součtem přijatých objednávek za dané období.
Preventivní údržba − interní
Výsledná položka tvořena součtem nákladů na náhradní díly a součtem hodin vynaložených interně na opravy (evidence v SAP) násobeným průměrnou mzdou.
Náklady na kalibrace
Náklady na externí kalibrace kontrolních nebo zkušebních prostředků. Výsledná položka je získána součtem schválených objednávek. Fakturovaná cena se někdy může lišit od ceny uvedené na objednávce.
Zajištění kvality dodavatelů
Vypočteno z evidence počtu hodin strávených na procesních auditech u dodavatele násobeným průměrnou hodinovou mzdou. K tomuto jsou připočteny náklady za cestovné.
Externí audity
Fakturované položky za externí audity (ISO TS 16949, ISO 14000). Problémem může být časová prodleva fakturace za audit, je třeba zjišťovat pouze faktury přijaté.
Hodnocení kvality ve výrobě
Tato hodnota je složena z těchto položek: náklady na změnu verze, spuštění výroby a mimořádné kontroly kvality. Jsou vypočteny jako počet hodin na tyto operace (evidováno mistry na lince) násobeno průměrnou hodinovou mzdou výroby.
Náklady na nákup kontrolních či zkušebních prostředků
Náklady za nakoupení kontrolních a zkušebních prostředků, vypočteno součtem objednávek. Fakturovaná cena se někdy může lišit od ceny uvedené na objednávce. Z tohoto důvodu je výsledek trochu nepřesný.
Náklady na validační testy
Náklady za provedení externích validačních testů. Je třeba počítat jako součet vyfakturovaných a zbytek doplnit pouze schválenými objednávkami pro daný měsíc
SVĚT KVALITY • 4/2005 • 37
MĚŘENÍ NÁKLADŮ NA KVALITU VE VÝROBNÍM PROCESU
Tabulka 6: Analýza dat
cesního modelu (obr. 2) a uvědomit si jaké náklady jsou s procesem spojeny. U každé položky je dále nutné stanovit, jakým způ− sobem budou získána data. Jednotlivé položky skupin nákladů jsou podrobně charakterizovány v tabulce 5: 6. Měření a vyhodnocování výkonnosti procesu U každé položky je určena zodpovědná funkce, která musí předat na začátku měsí− ce data. Všechna data jsou shromážděna na oddělení kvality a tam je prováděno jejich vyhodnocování. Analýza nákladů je zaměřena na tyto tři ukazatele: 1) trend vývoje jednotlivých skupin nákladů 2) poměr nákladů na neshody a nákladů na prevenci 3) podíl nákladů na nekvalitu z celkového obratu firmy Tabulka 6 (nahoře) uvádí příklad analýzy těchto dat.
Tabulka 7: Úspora za externí testy
7. Realizace zpětné vazby a uskutečnění opatření ke zlepšení výkonnosti procesu Na základě analýzy je třeba sestavit akční plán, jehož cílem je: − snížit náklady na nekvalitu − zvýšit prevenci − nalézt možné úspory v procesu − napří− klad: Možnost úspory za provedení externích testů (snížení nákladů na hodnocení) − viz tabulka 7.
Závěr Ukazatele k procesům nedefinujeme pro− tože to vyžaduje norma, ale abychom došli k nějakému zlepšení, v tomto případě k úspoře. Sledování ukazatelů bez akčního plánu je bezvýznamné, proto lze říci, že bod 7 je nejdůležitější. Cílem tohoto článku bylo ukázat na kon− krétním příkladě možnost měření výkonnos− ti procesů tak, aby to firmě přinášelo pozitivní výsledky a poskytnout inspiraci pro případ, že někdo uvažuje jakým způso− bem bude firma měřit a vyhodnocovat ná− klady na kvalitu.
LITERATURA:
[1] ČSN EN ISO 9001:2001 Systém managementu jakosti − požadavky. ČNI, Praha, 2001. [2] Opletal, P.: Procesní modelování v praxi. [3] Nenadál, J.: Měření v systémech managementu jakosti, Management Press, Praha 2001, ISBN 80−7261−054−6 38 • SVĚT KVALITY • 4/2005