vysokÉ uČenÍ technickÉ v brnĚ · tento dokument, diplomová práce na téma mapování...

66
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA ELEKTROTECHNIKY A KOMUNIKAČNÍCH TECHNOLOGIÍ ÚSTAV ELEKTROTECHNOLOGIE FACULTY OF ELECTRICAL ENGINEERING AND COMMUNICATION DEPARTMENT OF ELECTRICAL AND ELECTRONIC TECHNOLOGY MAPOVÁNÍ PRŮBĚHU VÝROBY V ELEKTROTECHNICKÉ FIRMĚ A JEJÍ OPTIMALIZACE ELECTROTECHNICAL PRODUCTION MAPPING AND IMPROVEMENT DIPLOMOVÁ PRÁCE MASTER'S THESIS AUTOR PRÁCE Bc. PAVEL KUTNAR AUTHOR VEDOUCÍ PRÁCE Ing. JIŘÍ ŠPINKA SUPERVISOR BRNO 2013

Upload: others

Post on 19-May-2020

5 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ · Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚBRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

FAKULTA ELEKTROTECHNIKY A KOMUNIKAČNÍCHTECHNOLOGIÍÚSTAV ELEKTROTECHNOLOGIE

FACULTY OF ELECTRICAL ENGINEERING AND COMMUNICATIONDEPARTMENT OF ELECTRICAL AND ELECTRONICTECHNOLOGY

MAPOVÁNÍ PRŮBĚHU VÝROBY VELEKTROTECHNICKÉ FIRMĚ A JEJÍ OPTIMALIZACE

ELECTROTECHNICAL PRODUCTION MAPPING AND IMPROVEMENT

DIPLOMOVÁ PRÁCEMASTER'S THESIS

AUTOR PRÁCE Bc. PAVEL KUTNARAUTHOR

VEDOUCÍ PRÁCE Ing. JIŘÍ ŠPINKASUPERVISOR

BRNO 2013

Page 2: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ · Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice

VYSOKÉ UČENÍTECHNICKÉ V BRNĚ

Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií

Ústav elektrotechnologie

Diplomová prácemagisterský navazující studijní obor

Elektrotechnická výroba a management

Student: Bc. Pavel Kutnar ID: 106586Ročník: 2 Akademický rok: 2012/2013

NÁZEV TÉMATU:

Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace

POKYNY PRO VYPRACOVÁNÍ:

Seznamte se s metodami řízení jakosti, mapováním procesů a FMEA (Failure Mode and EffectsAnalysis). Ve vybrané elektrotechnické firmě proveďte mapování a analýzu FMEA části průběhu výroby.Získané údaje zpracujte a navrhněte zlepšení. Zhodnoťte přínos Vámi doporučených opatření.

DOPORUČENÁ LITERATURA:

Podle pokynů vedoucího práce.

Termín zadání: 11.2.2013 Termín odevzdání: 30.5.2013

Vedoucí práce: Ing. Jiří ŠpinkaKonzultanti diplomové práce:

prof. Ing. Jiří Kazelle, CSc.Předseda oborové rady

UPOZORNĚNÍ:

Autor diplomové práce nesmí při vytváření diplomové práce porušit autorská práva třetích osob, zejména nesmízasahovat nedovoleným způsobem do cizích autorských práv osobnostních a musí si být plně vědom následkůporušení ustanovení § 11 a následujících autorského zákona č. 121/2000 Sb., včetně možných trestněprávníchdůsledků vyplývajících z ustanovení části druhé, hlavy VI. díl 4 Trestního zákoníku č.40/2009 Sb.

Page 3: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ · Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice

ABSTRAKT

Práce uvádí do problematiky řízení elektrotechnických výrob, především v oblasti

managementu kvality. Základ tvoří teoretické pojednání o FMEA analýzách a

mapování procesů.

FMEA analýza byla aplikována na výrobní proces ve společnosti zabývající se

elektrotechnickou výrobou. Vybraná kritická selhání byla analyzována a byla

navrhnuta nápravná opatření.

KLÍČOVÁ SLOVA

management jakosti, analýza poruch, FMEA, FMECA, MIL-P-1629, RPN, Six Sigma,

DMAIC

ABSTRACT

This thesis is an introduction into quality management of electrotechnical

production. It consists of a theoretical treatise on FMEA analysis and process

mapping.

The FMEA analysis was applied to the manufacturing process in an

electrotechnical company. Selected critical failures were analyzed and corrective

measures were suggested.

KEYWORDS

quality management, failure analysis, FMEA, FMECA, MIL-P-1629, RPN, Six Sigma,

DMAIC

Page 4: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ · Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice

KUTNAR, P. Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace.

Brno: Vysoké učení technické v Brně, Fakulta elektrotechniky a komunikačních

technologií. Ústav elektrotechnologie, 2013. 64 s., 2 s. příloh. Diplomová práce.

Vedoucí práce: Ing. Jiří Špinka

Page 5: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ · Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice

PROHLÁŠENÍ

Prohlašuji, že svou diplomovou práci na téma Mapování průběhu výroby v

elektrotechnické firmě a její optimalizace jsem vypracoval samostatně pod

vedením vedoucího diplomové práce a s použitím odborné literatury a dalších

informačních zdrojů, které jsou všechny citovány v práci a uvedeny v seznamu

literatury na konci práce.

Jako autor uvedené diplomové práce dále prohlašuji, že v souvislosti s

vytvořením této diplomové práce jsem neporušil autorská práva třetích osob,

zejména jsem nezasáhl nedovoleným způsobem do cizích autorských práv

osobnostních a/nebo majetkových a jsem si plně vědom následků porušení

ustanovení § 11 a následujících zákona č. 121/2000 Sb., o právu autorském, o

právech souvisejících s právem autorským a o změně některých zákonů (autorský

zákon), ve znění pozdějších předpisů, včetně možných trestněprávních důsledků

vyplývajících z ustanovení části druhé, hlavy VI. díl 4 Trestního zákoníku č.

40/2009 Sb.

V Brně dne .............................. ....................................

(podpis autora)

Page 6: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ · Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice

PODĚKOVÁNÍ

Děkuji vedoucímu diplomové práce Ing. Jiřímu Špinkovi za účinnou metodickou,

pedagogickou a odbornou pomoc a další cenné rady při zpracování mé diplomové

práce.

V Brně dne .............................. ....................................

(podpis autora)

Page 7: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ · Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice

V

OBSAH

Obsah V

Seznam obrázků VI

Seznam tabulek VII

Úvod 9

1 Failure Mode and Effects Analysis 10

1.1 HISTORIE 10

1.2 FMEA 10

1.3 Úrovně 13

1.4 Aplikace 14

1.5 Návrh a přijetí opatření 18

1.6 Kontrola 18

1.7 FMECA 19

1.8 Výhody a omezení FMEA 19

2 Mapování procesů 21

2.1 Proč mapovat procesy? 21

2.2 Mapy 23

2.3 Software 25

2.4 Postup Mapování 30

3 Analýza výrobního procesu 32

3.1 Aplikace FMEA 33

3.2 FMEA 38

3.3 Vybrané kroky a návrhy zlepšení 43

3.4 Zhodnocení 57

3.5 Hrubý odhad 58

4 Závěr 60

Použité zdroje 61

Seznam symbolů, veličin a zkratek 63

Seznam příloh 64

Page 8: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ · Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice

VI

SEZNAM OBRÁZKŮ

Obr. 1.1 - DMAIC cyklus 11

Obr. 1.2 - FMEA cyklus 14

Obr. 2.1- "black box" 21

Obr. 2.2 - bloky UML, vývojový diagram 24

Obr. 2.3 - ukázka swimlane 25

Obr. 2.4 - ukázka GUI programu yEd 26

Obr. 2.5 - ukázka GUI programu Adonis 28

Obr. 2.6 - ukázka HTML exportu programu Adonis 29

Obr. 3.1 - mapa procesu 34

Obr. 3.2 - ukázka FMEA tabulky 42

Obr. 3.3 - SAKI 3D AOI systém [14] 57

Page 9: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ · Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice

VII

SEZNAM TABULEK

Tab. 1.1 - rozdělení podle 13

Tab. 1.2- ukázka FMEA tabulky 15

Tab. 1.3 - příklad poruchy v FMEA tabulce 17

Tab. 3.1 - tabulka SEV 36

Tab. 3.2 - tabulka OCC 37

Tab. 3.3 - tabulka DET 38

Tab. 3.4 – FMEA tabulka, část 1. 39

Tab. 3.5- FMEA tabulka, část 2. 40

Tab. 3.6 - FMEA tabulka, část 3. 41

Tab. 3.7 - procesní krok ř.12 43

Tab. 3.8 - procesní krok ř.12 - navrhnutá akce 44

Tab. 3.9 - procesní krok ř.12 - navrhnutá akce 2 44

Tab. 3.10 - procesní krok ř.13 45

Tab. 3.11 - procesní krok ř.13 - navrhnutá akce 45

Tab. 3.12 - procesní krok ř.19 46

Tab. 3.13 - procesní krok ř.19 - navrhnutá akce 46

Tab. 3.14 - procesní krok ř.35 47

Tab. 3.15 - procesní krok ř.35 - navrhnutá akce 47

Tab. 3.16 - procesní krok ř.37 48

Tab. 3.17 - procesní krok ř.37 - navrhnutá akce 48

Tab. 3.18 - procesní krok ř.37 - navrhnutá akce 2 49

Tab. 3.19 - procesní krok ř.51 50

Page 10: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ · Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice

VIII

Tab. 3.20 - procesní krok ř.51 - navrhnutá akce 50

Tab. 3.21 - procesní krok ř.51 - navrhnutá akce 2 51

Tab. 3.22 - procesní krok ř.71 51

Tab. 3.23 - procesní krok ř.71 - navrhnutá akce 52

Tab. 3.24 - procesní krok ř.71 - navrhnutá akce 2 52

Tab. 3.25 - procesní krok ř.76 53

Tab. 3.26 - procesní krok ř.76 - navrhnutá akce 53

Tab. 3.27 – procesní krok ř.78 54

Tab. 3.28 - procesní krok ř.76 - navrhnutá akce 54

Tab. 3.29 - procesní krok ř.82 55

Tab. 3.30 - procesní krok ř.82 - navrhnutá akce 55

Tab. 3.31 - procesní krok ř.82 - navrhnutá akce 2 56

Tab. 3.32 - procesní krok ř.83 56

Tab. 3.33 - procesní krok ř.83 - navrhnutá akce 56

Page 11: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ · Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice

9

ÚVOD

Kvalita a management kvality jsou kritickým místem každého výrobního

procesu. Vše kolem nás musí splňovat kvalitativní standardy, ať již dané platnými

předpisy, či požadavkem zákazníka, neboť pro zákazníka je vysoká kvalita

samozřejmostí. Z pohledu výrobce však může být i maximální kvalita a spolehlivost

zařízení kontraproduktivní. Pokud zařízení jako celek má plánovanou životnost 10

let, je zbytečné používat a navrhovat jeho součásti s životností 20 let, zde je možné

ušetřit. Praxe navíc ukazuje, že především koncový zákazník rád koupí náhradní

díl, pokud ví, že závadu dokáže sám, rychle a snadno opravit, případně využije

služeb perfektně fungujícího servisního střediska, což samozřejmě pro výrobce

znamená další zisk, o který by byl ochuzen při produkci perfektně fungujících

bezchybných výrobků.

Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v

elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice řízení kvality

v na úrovni výroby.

Práce je rozdělena na sebe volně navazující částí. V první části práce je

pojednáno o FMEA analýzách. Failure Mode and Effects Analysis (FMEA) je

základním kamenem, je zde rozebrána v teoretické rovině. Následuje úvod do

mapování procesů, neboť zmapování a především pochopení zkoumaného procesu

je nezbytné pro odhalení a odladění jeho nedostatků. Stručně je pojednáno o Six

Sigma metodě.

Elektrotechnická výroba je zastoupena FMEA analýzou výrobního procesu ve

společnosti zabývající se elektrotechnickou výrobou. Z důvodu citlivosti

publikovaných dat je však totožnost společnosti utajena a kritická data mohou být

pozměněna.

Page 12: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ · Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice

10

1 FAILURE MODE AND EFFECTS ANALYSIS

1.1 HISTORIE

Počátky FMEA/FMECA sahají do 50. let 20. století [3]. Systém byl vyvinut pro

interní potřebu United States Department of Defense, byl přijat jako „Procedures

for Performing a Failure Mode, Effects and Criticality Analysis“, označen jako

procedura MIL-P-1629. Systém je založen na klasifikaci selhání dle jejich přímého

dopadu na úspěšnost mise, bezpečnost osob a vybavení. Prvního uplatnění se

metoda dočkala při rozmachu raketového výzkumu, kdy byla snaha omezit velmi

drahá selhání na minimum. Nejprve ve vojenské sféře, později v programu Apollo

pod vedením NASA. Později, s rozvojem průmyslu, přichází v 70. letech Ford Motor

Company s implementací FMEA do svého výrobního procesu, příčinou je model

Ford Pinto, jehož problémy s palivovou nádrží a převodovkou stály život 180 lidí

[2]. V automobilovém průmyslu je dnes FMEA/FMECA označováno jako SAE J1739.

1.2 FMEA

Failure Mode and Effects Analysis (FMEA) je nástroj k odhalení a analýze

možných selhání na úrovni návrhu i výroby [3]. Snaží se odpovědět a předejít

otázkám ve smyslu, jak by mohl proces selhat? Co je pro zákazníka nepřijatelné? Co

je nepřijatelné pro nás a z jaké příčiny by výrobek neodpovídal specifikacím? Ve

DMAIC schématu (Obr. 1.1), lze FMEA využít na úrovni "Improve", kde se je cílem

vytvořit plán napravující nedostatky, stejně tak na úrovni "Define", kde je cílem

popsat systém a najít kritická místa. Využívá přitom analýzy možných selhání a

zkušeností z předchozí výroby podobných produktů. Systematický přístup vedoucí

k nalezení kritických bodů a jejich klasifikace umožňuje provedení nápravných

opatření k omezení, případně i vyloučení, jednotlivých chyb způsobujících selhání

výrobku jako celku, při minimálních možných nákladech, nutném času a

vynaloženém úsilí.

Page 13: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ · Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice

11

Obr. 1.1 - DMAIC cyklus

1.2.1 DMAIC

DMAIC je akronymem pro define, measure, analyze, improve, control [5].

Jedná se o opakující se algoritmus (Obr. 1.1), skládající se z pěti kroků, s cílem

zvýšit kvalitu a efektivitu výroby, což je základem Six Sigma. Jednotlivé kroky mají

význam:

1. Define – aby bylo možné uspět, je kritické definovat, jaké jsou naše

cíle. Definovat, kdo je náš zákazník, jaké jsou jeho požadavky na

výrobek a služby. Definovat tolerance, ve kterých se musí výrobek

pohybovat. Definovat možné zisky a prostředky, které bude nutné

na změnu vynaložit. Identifikovat vhodné pracovníky a sestavit

tým.

2. Measure – získat co nejvíce relevantních dat o současném

výrobním procesu a výrobcích, které produkuje. Sestavit detailní

plán výroby a najít souvislosti mezi příčinou a následkem u

každého specifika výrobku.

3. Analyze – analyzovat získaná data, porovnat je s požadavky

zákazníka, najít kritické nedostatky a zbytečné pracovní kroky,

které nepřidávají žádnou hodnotu, pouze zvyšují pravděpodobnost

selhání.

Page 14: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ · Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice

12

4. Improve – vytvořit plán schopný napravit nedostatky zjištěné v

předchozím kroku a ten uvést do praxe.

5. Control – zkontrolovat efektivitu předchozího zásahu do procesu

pomocí statistických analýz a zabránit návratu k již vyřešeným

chybám.

S každým průchodem tohoto cyklu dochází ke zvýšení kvality výroby, samozřejmě

pouze tehdy, jsou-li všechny kroky provedeny korektně na základě pravdivých dat.

1.2.2 SIX SIGMA

Six Sigma [9] je výrobní strategií ke zvýšení kvality, produktivity, efektivity a

zrychlení výroby. Využívá měření směrodatných odchylek. Základ v podobě křivky

normálního rozdělení můžeme trasovat až do 18. století k Carlu Fredericku

Gaussovi. Posuzovat kvalitu výrobního procesu pomocí směrodatných odchylek

začal až Walter A. Shewhart, americký fyzik, inženýr a otec statistického přístupu k

řízení kvality, roku 1920, kdy ukázal, že procesy s méně než tři sigma, vyžadují

korekce. V osmdesátých letech 20. století vedení Motoroly rozhodlo odstoupit od

běžného vyjádření úrovně kvality výroby v počtu defektů připadajících na tisíc

výrobků a přestoupilo na počet defektů na milion výrobků a hodnocení dle

směrodatných odchylek.

Základem jsou statistické výpočty a výše zmíněná DMAIC metodika [5]. Six

Sigma je pojem zavedený firmou Motorola, označuje šest intervalů odchýlení

(směrodatných odchylek) vyjadřujících chybovost výroby. Výrobní proces splňující

podmínku Six Sigma, tedy spadající do intervalu 6, má úspěšnost výroby

99.99966%, na milion výrobků připadá pouze 3,4 defektů. Rozdělení dle

jednotlivých intervalů znázorňuje Tab. 1.1.

Page 15: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ · Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice

13

Tab. 1.1 - rozdělení podle

Interval Defektů na milion Úspěšnost

1 690 000 21 %

2 308 000 69,2 %

3 66 800 93,32 %

4 6210 99,379 %

5 230 99,977 %

6 3,4 99,99966 %

1.3 ÚROVNĚ

Vlastní metodu je možné použít prakticky na libovolné úrovni, nejčastěji se

pracuje na úrovni konceptu, návrhu a procesu [3].

Concept FMEA (CFMEA) - Využívá se k analýze konceptu, v počátcích

vývoje, kdy ještě není definována konstrukce. Zaměřuje se na možná selhání

spojená s vlastní činností výrobku, hodnotí se vliv spolupracujících zařízení na

spolehlivost. Zabývá se i budoucí montáží a nastavováním produktu.

Design FMEA (DFMEA) - Zkoumá se samotný návrh, hledají se problémy

spojené s návrhem, hlavní snaha směřuje k eliminaci problémů dříve, než se

produkt uvede do výroby. Na této úrovni se zkoumá konkrétní konstrukce, její

funkčnost a interakce mezi ostatními komponenty.

Process FMEA (PFMEA) - Hodnotí výrobní proces, zaměřuje se na možné

chybové stavy schopné ovlivnit kvalitu výrobku.

Page 16: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ · Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice

14

1.4 APLIKACE

Před aplikací FMEA je nutné zvážit, zda FMEA pro daný proces má smysl, zda

představuje skutečný finanční přínos. Veškerá analytická činnost totiž zdržuje a

prodražuje výsledný produkt [4]. Je na vedení společnosti a specialistech na řízení

jakosti, aby zhodnotili, jaký přínos analýza bude mít a jakou ztrátu to pro

společnost bude znamenat. Na mnohé otázky lze přitom odpovědět jen s obtížemi,

jako např. jakou ztrátu bude znamenat zpoždění uvedení na trh o jeden měsíc?

Současně i opačně, jakou ztrátu bude znamenat uvedení vadného výrobku včas a

případně následná nutnost stahování sérií a dodatečné řešení nápravných

opatření?

FMEA nastavuje prioritu jednotlivým možným chybám a selháním dle toho,

jak vážné mohou být následky, jak často se daný problém vyskytuje a jak snadné je

odhalit jej. Vhodnou součástí je také databáze znalostí vztahující se k známým

problémům, ta umožnuje kontinuální vývoj a postupné odstranění současných i

potencionálních chyb. Aplikace FMEA je nikdy nekončící proces, znázorňuje jej

Obr. 1.2.

Obr. 1.2 - FMEA cyklus

Page 17: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ · Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice

15

1.4.1 VYTVOŘENÍ TÝMU

Jako u každého projektu, i zde je nutné stanovit, kdo bude mít co za úkol.

Nasnadě je rozhodnout, zda analýzu bude mít za úkol jednotlivec, či bude úkolem

týmu. Na tvorbě FMEA by se měl podílet i zákazník a jasně specifikovat, co je pro

něj přijatelné a co už přijatelné není. Z hlediska výrobce je však spolupráce často

obtížná, jelikož se zákazníkem nechce sdílet výrobní dokumentaci, ani informace o

možných selháních z obavy úniku know-how. Řešením může být pověření

koordinátora [1], jenž bude spolupracovat jak s výrobcem, tak se zákazníkem,

přitom bude smluvně zajištěna mlčenlivost.

1.4.2 PŘÍPRAVA

K nalezení možných úskalí systému je nutné nejprve jej pochopit. Je nutné

definovat, co od systému požadujeme a jak toho systém dosáhne, definovat, pro co

je daný systém vhodný a pro co ne. Důkladná příprava usnadní a zrychlí další

postup. Veškeré poznámky je vhodné dokumentovat, základem je tabulka (Tab.

1.2) jednotlivých chyb a jejich následků.

Tab. 1.2- ukázka FMEA tabulky

Pro

cesn

í k

rok

Po

žad

avk

y

pro

cesn

ího

kro

ku

Zp

ůso

b

selh

ání

Nás

led

ky

selh

ání

Záv

ažn

ost

selh

ání

Čet

no

st

výs

kyt

u

Od

hal

itel

no

st

selh

ání

RP

N

Mo

žné

pří

čin

y

selh

ání

Nav

rhn

utá

op

atře

Při

jatá

op

atře

Názvosloví se různí zdroj od zdroje, jelikož však veškeré informace budou

sloužit především interním potřebám společnosti, je vhodné, aby vše odpovídalo

jejich požadavkům a zvyklostem. Tabulku je nutné přizpůsobit danému procesu,

může obsahovat další sloupce, aby obsáhla a jednoznačně definovala všechna

možná selhání systému či procesu.

Page 18: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ · Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice

16

1.4.3 SOUPIS MOŽNÝCH PORUCH

Nyní je nutné sepsat všechny možné chybové stavy u všech součástí systému.

K tomu je vhodný například brainstorming [3], který dává dobré předpoklady k

nalezení velkého množství chybových stavů. Je možný bottom-up přístup, kdy se

zkoumá, jak se chyba na nejnižší úrovni projeví v celku i naopak, zkoumat, které

chyby mohou ohrozit celek a tak dojít k až základům. Jedna součást může mít více

chybových stavů, stejně tak jeden chybový stav může mít více následků, v takovém

případě je nutné zapsat vše, jen tak je možné postupně všechny problémy

eliminovat.

1.4.4 DEFINICE PARAMETRŮ PORUCH

K sepsaným poruchám se doplní jejich parametry. Chybový stav je nutné

popsat a zjistit, jak se projevuje. Důležitými parametry jsou obtížnost, či schopnost,

detekce poruchy, četnost poruch a závážnost následků. Detekce poruchy hodnotí,

jak obtížně je možné chybu detekovat, například zdali je možné detekce ještě na

výrobní lince, předtím, než se produkt dostane k zákazníkovi. Četnost výskytu

hovoří sama za sebe, jedná se o vyjádření, s jakou četností se daná porucha

vyskytuje. Vážnost důsledků vyjadřuje, jak je daná součást důležitá pro chod celého

systému, tedy jak moc případná chyba ovlivní celý produkt. Tyto parametry jsou

vyjádřeny číselně, obvykle v intervalu od 1 do 10, přičemž 1 značí nulový vliv

(žádný problém) a 10 maximální vliv (kritický problém). RPN - Risk Priority

Number je pak výsledkem součinu předchozích třech parametrů:

(1.1)

RPN je nástrojem, který nám umožňuje určit relativní risk, který

podstupujeme ponecháním sepsaných poruch. Je zřejmé, že čím vyšší RPN je, tím

vyšší je risk a tím větší úsilí by mělo být věnováno na vyřešení dané poruchy.

Tab. 1.3 znázorňuje ukázku chyby zapsané v tabulce.

Page 19: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ · Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice

17

1.4.1 PŘÍKLAD PORUCHY V FMEA TABULCE

Tab. 1.3 - příklad poruchy v FMEA tabulce

Page 20: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ · Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice

18

1.5 NÁVRH A PŘIJETÍ OPATŘENÍ

Když jsou k dispozici všechny informace a selhání jsou klasifikována dle jejich

RPN, následuje přijetí nápravných opatření. Je třeba vyčlenit skupinu součástí,

resp. jejich selhání s nejvyššími RPN, která jsou pro výrobu skutečně rizikem.

V praxi se nejčastěji používá mez s hodnotou 125 [3], jakékoliv selhání s RPN nad

125 je považováno za kritické a mělo by být řešeno. Samostatnou pozornost je

vhodné věnovat i nižším hodnotám RPN, u nichž však jeden ukazatel nabývá

vysokých hodnot.

Je vhodné se zaměřit na minimalizaci rizika snahou snížit RPN u

nejkritičtějších součástí a selhání. Z výpočtu RPN je patrné, že toho lze dosáhnout

třemi způsoby:

1. Redukovat četnost výskytu poruch omezením příčin způsobujících

tyto poruchy.

2. Redukovat obtížnost detekce poruchy, například přidáním

(zpřísněním) výstupní kontroly.

3. Redukovat závažnost následků poruch, často nejobtížnější varianta,

vyžaduje změny v návrhu.

Řešení četnosti výskytu má přednost před ostatními, jelikož vlastnímu vzniku

poruchy předchází, což je samozřejmě žádaný stav.

1.6 KONTROLA

Nová opatření je třeba zkontrolovat. Jelikož zásah do návrhu / výrobního

procesu mohl přidat další faktory, které je nutné zahrnout do FMEA kalkulace, je

nutné přepočítat RPN a ověřit, zda přijatá opatření opravdu snížila rizika a zároveň

nepřidala další nepřiměřeně rizikové body.

Page 21: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ · Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice

19

1.7 FMECA

Failure mode, effects, and criticality analysis (FMECA) [3] je rozšířením

metody FMEA, přidává analýzu kritičnosti jednotlivých selhání. Následky selhání

se, dle MIL-STD-882, dělí na:

Catastrophic – selhání může vést k úmrtí, ztrátu přesahující 1 milion dolarů

nebo vážné poškození životního prostředí, ztráta vojenské techniky. V civilním

sektoru to může představovat ztrátu dopravního letadla nebo železniční nehodu

způsobenou vadnou signalizací.

Critical – může dojít k vážným zraněním, škoda přesáhne 200 tisíc dolarů.

Následky přímo ohrozí misi, v případě analýzy v armádním sektoru.

Marginal – může dojít k lehčím zraněním a drobným ztrátám nepřesahujících

200 tisíc dolarů, ale větších než 10 tisíc dolarů. Mise nebude přímo ohrožena, dojde

však ke zdržením a možné ztrátě připravenosti.

Minor – Nehrozí žádné zranění, škoda nepřesáhne 10 tisíc dolarů, ale je nutná

neplánovaná oprava či údržba.

1.8 VÝHODY A OMEZENÍ FMEA

1.8.1 VÝHODY

Výhody jsou zřejmé z předchozího textu. FMEA nabízí zvýšení kvality,

spolehlivosti a bezpečnosti produktů, resp. procesů. To samo o sobě přináší

spoustu dalších výhod. Zvýší se spokojenost zákazníků, zvýší se

konkurenceschopnost podniku a minimalizují se náklady na případný záruční

servis. Z hlediska vývoje FMEA přispívá včasným odhalením možných problémů a

tím zkracuje čas potřebný k vývoji a snižuje náklady. V případě, kdy se problémy

vyskytnou, průběžně vedená dokumentace by měla poskytnout dostatek informací

k vyřešení vzniklé situace.

Page 22: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ · Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice

20

1.8.1 NEVÝHODY / OMEZENÍ

Tak, jako spousta jiných analytických metod, FMEA se řadí mezi „garbage in,

garbage out“ metody, metoda je dobrá tak, jak jsou dobrá vstupní data, resp. tým

řešící daný problém a pracující s daty. Parametry, z nichž je počítána priorita

poruchy, často není možné exaktně definovat, opět záleží na zkušenostech řešícího

týmu a jeho schopnosti objektivně posuzovat jednotlivé poruchy. Přitom zkušenost

týmu v oblasti možných chyb je přímo úměrná množství chyb, se kterým se dříve

setkali, resp. na kterých se dříve sami podíleli.

Z provozního hlediska FMEA, stejně jako jakákoliv jiná analytická činnost

zdržuje a prodražuje vývoj produktu, jedná se o investici, která se může i nemusí

vrátit [4].

Page 23: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ · Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice

21

2 MAPOVÁNÍ PROCESŮ

Mapování procesů, neboli process mapping, je jedna z nejpoužívanějších

metod pro analýzu a optimalizaci procesů [13]. Výstupem je srozumitelné grafické

znázornění libovolného procesu – mapa. Správně vytvořená mapa umožnuje rychlé

a podrobné seznámení nezúčastněných lidí s procesem, právě proto je často

základem pro další metody zvyšování kvality a efektivity výroby, kde prvním,

esenciálním, krokem je, podrobné seznámení s procesem, pomáhá identifikovat

kritické oblasti a navrhnout nápravná opatření.

Tým, tvořící mapy, rozebírá celý proces do jednotlivých kroků, aktivit a

subprocesů. Výstupem je mapa, znázorňuje vstupy, akce, rozhodování a výstupy

procesu.

Na mapy lze pohlížet z mnoha úhlů. Z hlediska personálního, na první pohled

jsou patrné zodpovědnosti za jednotlivé akce, každý vidí, co je jeho práce a jak

zapadá do celku. Z hlediska materiálního, známe-li proces, známe tok materiálu,

dokumentů i informací. A z hlediska podniku jako celku, mapy definují závislost

jednotlivých oddělení, připomínají nám, že podnik je tak silný, jako jeho nejslabší

článek.

2.1 PROČ MAPOVAT PROCESY?

Spousta dnešních procesů se na první pohled tváří jako „black box“ (Obr. 2.1),

má vstupy, má výstupy, ale nikdo není schopen přesně popsat, co se děje uvnitř.

Vše funguje, funguje na průměrné úrovni. Ovšem jen do chvíle, než je třeba něco

změnit. Plánovat a uskutečnit změny v neznámém prostředí je časově i finančně

neefektivní [6], v neposlední řadě i drobná úprava může narušit, pro nás neznámé,

součinnosti s jinými procesy a celá produkce se zastaví.

Obr. 2.1- "black box"

Page 24: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ · Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice

22

2.1.1 DŮVODY PRO MAPOVÁNÍ [10]

1. Přehlednost - obrázek vydá za tisíc slov. Jedna mapa dokáže popsat

velmi složité procesy, resp. celou strukturu podniku. Mapy lze umístit

do více úrovní, kdy nadřazená mapa obsahuje procesy obsažené

v samostatných mapách, tím lze mapy udržet jednoduché a kompaktní.

Proti psaným dokumentům je výhodou možnost pouze jediné

interpretace, nehrozí, že osoba, seznamující se s dokumentací procesu,

dojde k jinému závěru, než druhá osoba. V neposlední řadě, pro

každého je snazší pochopit a zapamatovat si strukturu, kterou vidí před

sebou, než si představovat jednotlivé vazby na základě psaného

dokumentu.

2. Prostor pro zlepšení - díky zmapovanému procesu je snadné

identifikovat nejen problémy, ale i rezervy výroby, každé zlepšení pak

začne přesným zaměřením na problém. Známe vazby s ostatními kroky

výroby a dokážeme efektivně učinit nápravu, bez rizika zhoršení celé

situace.

3. Vazba na metody řízení jakosti -jednou zmapovaný proces umožňuje

shromážděné informace použít jako podklad pro analýzy a metody

řízení jakosti. Kritické procesy lze ihned podrobit FMEA analýze.

Zpracované mapy poskytují nejen soupis a hierarchii jednotlivých

výrobních kroků, tedy potenciálních selhání, ale z diagramu je patrný i

odhad kritičnosti možného selhání, na první pohled je jasné, jak selhání

jednoho kroku ovlivní ostatní a jaké budou následky.

Page 25: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ · Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice

23

4. Zapojení zaměstnanců - tím, že se na tvorbě map zapojí zaměstnanci

na všech úrovní, získáme cenné detaily, které bychom mohli jinak

minout. Účast zaměstnanců rovněž zvyšuje morálku a snáze přijmou

opatření, na jejichž tvorbě se podíleli.

5. Dokumentace - podrobné mapy jsou vhodným podkladem pro tvorbu

dokumentace, znázornění plánovaných a uskutečněných změn,

případně i mapování (plánování) budoucí výroby je cenným

podkladem pro budoucí růst.

2.2 MAPY

Výstup našeho snažení může mít mnoho různých podob [10]. Liší se

požadavky na vysokoúrovňový a nízko úrovňový popis. V prvním případě je

vhodný SIPOC diagram [8], zahrnuje dodavatele, jednotlivé vstupy procesu, vlastní

proces, výstupy i požadavky zákazníky. Je vhodný pro získání nadhledu, postrádá

však detailní popis, co se děje uvnitř procesu. Pro detailní mapy se nejčastěji se

používají diagramy, „flowcharts“, definované dle UML.

2.2.1 UNIFIED MODELING LANGUAGE

Unified Modeling Language, neboli UML, je celosvětový standard pro tvorbu

diagramů [11], uplatnění nachází především v oblasti objektově orientovaného

programování, možnosti použití jsou však neomezené. Popisuje mnoho diagramů a

samostatných bloků dle oboru jejich použití.

Pro použití v rámci mapování procesů je nejvhodnější vývojový diagram,

případně jednodušší diagram aktivit. Diagram aktivit postrádá některé bloky

vývojového diagramu, naopak definuje paralelní souběh, což je pro reálně procesy

samozřejmé.

Základní bloky [13] ilustruje následující Obr. 2.2.

Page 26: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ · Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice

24

Obr. 2.2 - bloky UML, vývojový diagram

2.2.2 SWIMLANE

Swimlane je vizuální doplněk vývojového diagramu, procesního diagramu

nebo, v našem případě, procesní mapy [12]. Doplňuje diagram o grafické

znázornění zodpovědnosti za jednotlivé kroky. Spočívá v rozdělení pracovního

prostoru do vodorovných, případně svislých polí. Přičemž každé pole náleží jedné

osobě, resp. oddělení, tato osoba má za daný úkol zodpovědnost. Zodpovědnost je

patrná na první pohled, není nutné zkoumat popis každého jednotlivého úkolu.

Page 27: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ · Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice

25

Obr. 2.3 na jednoduchém obecném příkladu demonstruje použití swimlane.

Mapa je rozdělena na tři vertikální pole. První pole značí zodpovědnost vedoucího

oddělení, druhé pole pracovníka a třetí vedení společnosti. Blok s názvem

„vytvoření žádosti“ leží v poli „pracovník“, na první pohled je jasná zodpovědnost

pracovníka za tento krok. Analogicky, blok „přijetí žádosti“ je zodpovědností

vedoucího oddělení a vydání rozhodnutí je v kompetenci vedení společnosti.

Obr. 2.3 - ukázka swimlane

2.3 SOFTWARE

2.3.1 YED - GRAPH EDITOR

V mém případě byl použit yEd Graph Editor [15], což je jednoduchý nástroj

pro rychlou přípravu rozličných diagramů. Obsahuje bohatou knihovnu bloků,

včetně použitých UML. Výsledné mapy je možné exportovat do bitmapových i

vektorových formátů. Důležité je, že je zcela zdarma i pro komerční využití.

Page 28: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ · Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice

26

Obr. 2.4 znázorňuje grafické rozhraní programu (GUI), viditelná je část

ukázkové mapy pro swimlane. Program je vhodný na kreslení diagramů, bohužel

neumí nic dalšího. Pokud vyžadujeme podrobnější práci s mapami, jako například

další informace uvnitř bloků, export map do interaktivního prostředí, je tento

program nevhodný.

Obr. 2.4 - ukázka GUI programu yEd

Page 29: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ · Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice

27

2.3.2 BOC GROUP ADONIS

Lze využít program Adonis [16] (Obr. 2.5) je hlavním nástrojem společnosti

BOC Group zabývající se využitím IT manažerských nástrojů v řízení procesů.

Nástroj je to všestranný obsahuje speciální šablony pro:

1. procesní mapování

2. řízení risku

3. simulace

4. monitorování výkonnosti

5. modely pro IT aplikace

Každá šablona je svým způsobem trochu unikátní. Pro procesní mapování

nabízí několik standardních bloků, některé chybí (v community verzi bohužel

bloky není možné importovat). Pro akční bloky jsou zde doplňkové formuláře

řešící jednak popis, ale také zodpovědnosti, vstupy/výstupy, risk management,

časově/nákladové analýzy i simulace. Tyto informace slouží pro automatizované

analýzy.

Program umožňuje jednotlivé mapy provázat odkazy mezi sebou a tak složité

mapy rozdělit na více jednodušších, případně je provázat ve více úrovních.

Samozřejmostí je export do bitmapových i vektorových formátů i export do

HTML (Obr. 2.6). Výsledkem je pak plně interaktivní prostředí dostupné

odkudkoliv. Dále je možné dokoupit aplikaci Adonis Process Portal umožňující

nejen prohlížení z libovolného počítače, ale současně i editaci.

Proti předchozímu se jedná o profesionální nástroj, tomu odpovídají i ceny.

Pohybujeme se v řádu tisíců EUR za jednu licenci, v případě specifičtějších

požadavků se dostaneme až na desítky tisíc EUR. Pro nekomerční využití je

k dispozici community verze ořezaná o některé pokročilé funkce, nicméně stále se

jedná o velice komplexní nástroj.

Page 30: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ · Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice

28

Obr. 2.5 - ukázka GUI programu Adonis

Page 31: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ · Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice

29

Obr. 2.6 - ukázka HTML exportu programu Adonis

Page 32: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ · Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice

30

2.4 POSTUP MAPOVÁNÍ

2.4.1 IDENTIFIKACE PROCESU, PŘÍPRAVA

Mapování začíná vždy ujasněním, k čemu budou vytvořené mapy sloužit, proč

jsou vytvářeny a jaký bude jejich užitek, tomu pak přizpůsobit budoucí vývoj. Je

vhodné zjistit co nejvíce informací o současném stavu, stanovit, kterým procesem

začít, definovat podrobnost budoucí mapy a návaznost na ostatní procesy, která

poskytne startovní podmínky a požadované cíle, tato jednoduchá příprava ulehčí

práci při vlastním mapování.

Mapování je týmovou prací, vedoucí sestaví dostatečně zkušený tým v počtu

schopném vytvořit mapy ve stanoveném termínu. Tým se musí shodnout na

formátu budoucích map, mapy lze samozřejmě ručně kreslit na papír, dnes však

převládá softwarová podpora.

Pro podrobné zmapování a porozumění procesů je nutné spolupracovat přímo

s pracovníky konkrétního pracoviště. Prvním krokem je zjištění zainteresovaných

osob a zajištění konzultací [7].

2.4.2 SBĚR INFORMACÍ

Primárním cílem tohoto kroku je vytvoření skic map a získání všech

potřebných informací [6]. Skici získáme nejsnáze brainstormingem a

jednoduchými nákresy, důležité je, že získaná mapa musí odpovídat skutečnosti,

musí přesně reprezentovat sled událostí ve výrobě. Získání informací o

jednotlivých krocích je podstatně časově náročnější, spočívá v sezení s každým (v

případě nejpodrobnějších map) zaměstnancem a vyslechnutí kompletního popisu

jeho práce.

Page 33: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ · Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice

31

Výstupem by měla být informace o:

1. funkci procesu

2. práci zde vykonávané

3. jaké rozhodovací možnosti pracovník má, jak může proces ovlivnit a jak

se může situace vyvíjet pro každé rozhodnutí

4. ideálně statistické informace pro další zpracování

2.4.3 TVORBA MAPY A DOKUMENTACE

Tvorba mapy je individuální záležitostí, komplexnost mapy a dokumentace je

nutné rozhodnout již ve fázi přípravy, liší se tedy případ od případu. Je vhodné

použít standardizovaný systém jako např. Unified Modeling Language [11], mapu

pak dokáže přečíst každý, kdo se s podobným systémem setkal.

Pravidlem bývá postupovat směrem odshora dolů, řadit bloky chronologicky,

usnadní se převod do swimlane a zvýší přehlednost.

Základní postup [6]:

1. vertikální seřazení jednotlivých kroků a rozhodování dle

skutečnosti

2. rozdělení odpovědností pomocí swimlane

3. tvorba spojů mezi bloky

4. tvorba dokumentace ke každému kroku

Page 34: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ · Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice

32

3 ANALÝZA VÝROBNÍHO PROCESU

Praktická část diplomové práce spočívá v mapování a analýze výrobního

procesu v elektrotechnické výrobě. Jak bylo řečeno v úvodu, z důvodu citlivosti

publikovaných dat je totožnost společnosti utajena a kritická data mohou být

pozměněna. Společnost se zabývá především elektrotechnickou výrobou, jak pro

koncové zákazníky, tak i komponenty pro ostatní výrobce.

Analyzován byl proces finálního dokončení osazených desek plošných spojů.

Operátor zde přebírá DPS z předchozí operace, pájení vlnou, má za úkol mimo jiné:

1. vizuální kontrolu

2. označení nevyhovujících desek

3. opravu drobných nedostatků po pájení

4. kontrolu délky vývodů a jejich zkrácení

5. osazení pojistky a pouzdra

6. kontrolu polarity konektorů a diskrétních součástek

Přesto, že je pracoviště vybaveno veškerými instrukcemi a pracovníci jsou

zaškoleni, může zde dojít a dochází k selhání. Jelikož se jedná o jeden z posledních

kroků ve výrobě, selhání zde může mít kritické následky, jež by mohl pocítit

zákazník. Takové selhání by mohlo vést ke svolávání celých sérií produktů, což

není přípustné. Právě proto je zde kladen důraz na maximální spolehlivost a je

snaha chybám předcházet.

Proces byl zmapován, byla provedena FMEA analýza a vybrané úkony, resp.

možná selhání, jsou dále rozepsány a jsou navrhnuta možná řešení.

Page 35: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ · Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice

33

3.1 APLIKACE FMEA

Při analýze procesu jsem spolupracoval se stávajícím týmem, majícím na

starost řízení kvality. Bylo vycházeno z pozorování, konzultací s pracovníky

odpovědnými za řízení kvality a srovnáním s interní dokumentací.

Proces byl prvně zmapován. Podkladem pro mapování byly především

pracovní instrukce pracoviště. Mapa procesu je znázorněna na Obr. 3.1. Je patrné,

že se jedná o sériový proces, kde není mnoho prostoru pro rozhodování, to

významně usnadnilo další analýzu.

Page 36: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ · Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice

34

Obr. 3.1 - mapa procesu

Page 37: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ · Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice

35

K jednotlivým krokům byla přiřazena možná selhání. Veškerá selhání byla

sepsána do tabulky a bylo přikročeno k vlastní analýze. Při hodnocení bylo

vycházeno z interních doporučení a směrnic společnosti, která se liší od obecně

uznávaných hodnot, jsou však nastaveny tak, aby hodnoty odpovídaly danému

procesu. Hodnocení následků selhání znázorňuje Tab. 3.1, hodnocení četnosti

výskytu Tab. 3.2 a odhalitelnost selhání Tab. 3.3.

Výsledné RPN je standardně počítáno ze vzorce 3.1. RPN je barevně označeno,

buňky s hodnotou vyšší jak 100 jsou červené, jelikož se jedná o kritická selhání a je

nutné věnovat mu zvýšenou pozornost.

(3.1)

Ukázka tabulky je znázorněna na Obr. 3.2, kompletní tabulka je pak přiložena

a je dostupná i v elektronické podobě.

Několik informací se v buňce opakuje, jelikož celá tabulka se týká jednoho

pracoviště s jedním operátorem, většina selhání má původ právě zde a je

zapříčiněna lidským faktorem, selháním pracovníka. Přesto jsou tyto údaje, pro

kompletnost, uvedeny. Mají smysl v případě, že by se FMEA analýza prováděla pro

více pracovišť, kde místo selhání i původ selhání může být různý.

Page 38: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ · Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice

36

3.1.1 SEVERITY, HODNOCENÍ DŮSLEDKŮ

Tab. 3.1 - tabulka SEV

SEV Hodnocení Význam Hodnocení dle

[4]

10 Vysoce

nebezpečné

Zákazník výrobek nepřijme nebo

představuje nebezpečí bez varování.

Může být ohroženo zdraví či zařízení. Ohrožení bezpečnosti

a předpisů

9 Neobyčejně

vysoké

Chyba je pro zákazníka zřejmá nebo

představuje nebezpečí s varováním.

Může být ohroženo zdraví či zařízení.

8 Velmi vysoké

Chyba znamená pro zákazníka

významné potíže, prakticky

nepřekonatelné, významně naruší

výrobu. Nefunkčnost

7 Vysoké Chybu může zákazník odstranit pouze

podstatnou změnou svého procesu.

6 Střední Chyba se může projevit v podsystému,

ztráta vedlejších funkcí. Zákazník

zaregistruje, vadí,

obtěžuje 5 Střední Omezení vedlejších funkcí, je nutná

větší změna zákazníkových procesů.

4 Střední

Zákazník chybu překoná drobnou

změnou svých procesů. Výrobky je

nutné třídit. Zákazník

zaregistruje, nevadí

3 Nízké

Drobné odchylky, nijak nesnižuje

funkčnost. Zákazník nemusí měnit či

upravovat své procesy.

2 Nízké Dopad na zákazníka minimální nebo

nebude zřejmá Zákazník

nezaregistruje,

nevadí 1 Žádné Bez chyby nebo nemá dopad na

zákazníka

Page 39: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ · Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice

37

3.1.2 OCCURRENCE, HODNOCENÍ ČETNOSTI

Tab. 3.2 - tabulka OCC

OCC Hodnocení Význam Hodnocení dle

[4]

10 Téměř

nevyhnutelné

Chyba se vyskytne více než 1x za den,

nebo při výskytu větším než 3 z 10

možných Jistě

9 Téměř

nevyhnutelné

1 událost na 3-4 dny, nebo při výskytu

3 z 10 možných

8 Časté 1 událost za týden, nebo při výskytu

5 z 100 možných Často

7 Časté 1 událost za měsíc, nebo při výskytu

1 z 100 možných

6 Občasné 1 událost za 3 měsíce, nebo při výskytu

1 z 1000 možných Přichází v úvahu

5 Občasné 1 událost za 6 měsíců, nebo při výskytu

1 z 10 000 možných

4 Občasné 1 událost za 1 rok, nebo při výskytu

6 z 100 000 možných Zřídka

3 Zřídka 1 událost za 3 roky, nebo při výskytu

6 z 1 000 000 možných

2 Zřídka 1 událost za 5 let, nebo při výskytu

2 z bilionu možných

Nikdy

1 Nepravdě-

podobné

1 událost za více jak 5 let, nebo při

výskytu menším než 2 z bilionu

možných

Page 40: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ · Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice

38

3.1.3 DETECTION, HODNOCENÍ ODHALITELNOSTI

Tab. 3.3 - tabulka DET

OCC Hodnocení Význam Hodnocení dle

[4]

10 Velmi nízká Žádná kontrola neodhalí chybu Téměř žádná

9 Nízká Kontrola má šanci chybu odhalit

8 Nízká Malá

7 Střední

Kontrola může chybu odhalit 6 Střední Střední

5 Střední

4 Vysoká Kontrola chybu pravděpodobně odhalí. Vysoká

3 Vysoká

2 Velmi vysoká Samotný proces chybu odhalí. Jistota

1 Velmi vysoká

3.2 FMEA

Získané informace z výrobního procesu byly vloženy a klasifikovány v tabulce.

Tab. 3.4, Tab. 3.5, Tab. 3.6 jsou zjednodušenou variantou tabulky, celá tabulka je

přiložena, její ukázka je na Obr. 3.2. Analýza počítá s reálnými scénáři, které

mohou nastat a se kterými se tým řízení kvality v praxi již setkal. Byla zvolena

podrobnost analýzy, která je však dostatečně detailní.

Hodnocení jednotlivých selhání je podkladem pro analýzu vybraných selhání

v následující kapitole.

Page 41: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ · Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice

39

Tab. 3.4 – FMEA tabulka, část 1.

Pro

cess

Ste

pP

roce

ss S

tep

Req

uir

emen

tP

ote

nti

al

Fa

ilu

re M

od

eP

ote

nti

al

Eff

ects

of

Fa

ilu

re

Pro

cesn

í k

rok

Po

žad

avk

y p

roce

sníh

o k

rok

uP

ote

nci

áln

í zp

ůso

b s

elh

án

íP

ote

nci

áln

í n

ásl

edk

y se

lhá

SEV

OC

CD

ET

RP

N

1M

anip

ula

ce s

des

kam

i v r

ámu

Rám

při

jed

e z

vln

yR

ám n

epři

jed

e /

při

jed

e p

rázd

Pro

dle

va

rob

y6

21

12

2M

anip

ula

ce s

des

kam

i v r

ámu

Rám

při

jed

e z

vln

yR

ám o

saze

jin

ým

i des

kam

iP

rod

lev

a v

ýro

by

62

22

4

3M

anip

ula

ce s

des

kam

i v r

ámu

Dem

on

táž

des

ky

z r

ámu

Mec

han

ick

é p

ošk

oze

ní p

ři d

emo

ntá

žiM

ožn

ost

vzn

iku

sk

rytý

ch v

ad8

38

19

2

4M

anip

ula

ce s

des

kam

i v r

ámu

Pře

sun

des

ky

do

zás

ob

ník

uM

ech

anic

po

ško

zen

í při

pře

sun

uM

ožn

ost

vzn

iku

sk

rytý

ch v

ad8

38

19

2

5O

znač

ení,

lab

elin

gK

on

tro

la P

/N p

ou

žité

des

ky

Špat

P/N

Nef

un

kčn

í des

ka

85

14

0

6O

znač

ení,

lab

elin

gT

isk

ští

tku

Špat

P/N

vy

tisk

nu

toN

efu

nk

ční d

esk

a8

51

40

7O

znač

ení,

lab

elin

gT

isk

ští

tku

Nev

yh

ov

ují

cí/p

ošk

oze

ští

tek

Nu

tno

st p

řeti

skn

ou

t št

ítek

17

17

8O

znač

ení,

lab

elin

gN

alep

it š

títe

k n

a d

esk

uN

evh

od

um

ístě

ní š

títk

uŠt

ítek

nel

ze n

asca

no

vat

26

89

6

9O

znač

ení,

lab

elin

gN

alep

it š

títe

k n

a d

esk

uP

ošk

oze

ní d

esk

y p

ři m

anip

ula

ciN

efu

nk

ční d

esk

a8

52

80

10

Ozn

ačen

í, la

bel

ing

Nal

epit

ští

tek

na

des

ku

Ko

nta

min

ace

des

ky

Mim

o I

PC

sp

ecif

ikac

e2

86

96

11

Ozn

ačen

í, la

bel

ing

Nač

ten

í ští

tku

Štít

ek n

ení n

ačte

nN

utn

ost

op

ako

vat

kro

k2

81

16

12

Ko

ntr

ola

dle

IP

CV

izu

áln

í ko

ntr

ola

páj

ení

Op

om

enu

tí c

hy

bN

efu

nk

ční d

esk

a8

72

11

2

13

Ko

ntr

ola

dle

IP

CV

izu

áln

í ko

ntr

ola

páj

ení

Op

om

enu

tí c

hy

bM

imo

IP

C s

pec

ifik

ace

44

81

28

14

Ko

ntr

ola

dle

IP

CN

anes

ení v

ho

dn

ého

mn

ožs

tví t

avid

laŽ

ádn

é /

mál

o t

avid

laC

hy

by

páj

ení

74

25

6

15

Ko

ntr

ola

dle

IP

CN

anes

ení v

ho

dn

ého

mn

ožs

tví t

avid

laP

říli

š ta

vid

laZ

neč

iště

des

ka

44

23

2

16

Ko

ntr

ola

dle

IP

CO

pra

vit

dro

bn

é n

edo

stat

ky

z v

lny

Ned

ost

ateč

pro

hřá

tí s

po

jeSt

ud

ený

sp

oj,

nef

un

kčn

í des

ka

83

24

8

17

Ko

ntr

ola

dle

IP

CO

pra

vit

dro

bn

é n

edo

stat

ky

z v

lny

Pří

lišn

é p

roh

řátí

, od

lep

ení c

esty

Nef

un

kčn

í des

ka

83

24

8

18

Ko

ntr

ola

dle

IP

CO

pra

vit

dro

bn

é n

edo

stat

ky

z v

lny

Po

uži

tí n

evh

od

páj

ky

(Sn

Pb

)N

evy

ho

vu

je n

orm

ám8

15

40

19

Ko

ntr

ola

dle

IP

CO

pra

vit

dro

bn

é n

edo

stat

ky

z v

lny

Nev

ho

dn

á te

plo

ta h

rotu

Nev

yh

ov

ují

cí s

po

j6

44

96

20

Ko

ntr

ola

dle

IP

CO

pra

vit

dro

bn

é n

edo

stat

ky

z v

lny

Mim

o I

PC

sp

ecif

ikac

eM

imo

IP

C s

pec

ifik

ace

44

81

28

21

Ko

ntr

ola

dle

IP

CO

čist

it z

by

tky

tav

idla

Neo

dst

ran

ění z

by

tků

tav

idla

Zn

ečiš

těn

á d

esk

a -

mim

o p

oža

dav

ky

44

81

28

22

Ko

ntr

ola

dle

IP

CO

čist

it z

by

tky

tav

idla

Mec

han

ick

é p

ošk

oze

ní d

esk

yN

efu

nk

ční d

esk

a8

36

14

4

23

Ko

ntr

ola

dle

IP

CO

sad

it d

esk

u d

o t

esto

vac

ího

pří

pra

vk

uŠp

atn

é o

saze

Špat

změř

ení d

élk

y v

ýv

od

ů8

33

72

24

Ko

ntr

ola

dle

IP

CO

sad

it d

esk

u d

o t

esto

vac

ího

pří

pra

vk

uM

ech

anic

po

ško

zen

í při

osa

zen

íN

efu

nk

ční d

esk

a8

36

14

4

25

Ko

ntr

ola

dle

IP

CP

řeje

t p

řes

vše

chn

y v

ýv

od

y "

pra

vít

kem

"N

adzv

ihn

utí

pra

vít

ka,

op

om

enu

tí d

elší

ho

vo

du

Mim

o I

PC

sp

ecif

ikac

e6

53

90

26

Ko

ntr

ola

dle

IP

CP

řeje

t p

řes

vše

chn

y v

ýv

od

y "

pra

vít

kem

"N

adzv

ihn

utí

pra

vít

ka,

op

om

enu

tí d

elší

ho

vo

du

Nef

uk

ční d

esk

a, z

kra

t8

62

96

27

Ko

ntr

ola

dle

IP

CZ

krá

tit

dlo

uh

é v

ýv

od

y n

a d

ano

u ú

rov

eňP

říli

šné

zkrá

cen

íM

imo

IP

C s

pec

ifik

ace

27

68

4

28

Ko

ntr

ola

dle

IP

CZ

krá

tit

dlo

uh

é v

ýv

od

y n

a d

ano

u ú

rov

eňP

říli

šné

zkrá

cen

íM

ožn

ost

sel

hán

í sp

oje

86

29

6

29

Ko

ntr

ola

dle

IP

CZ

krá

tit

dlo

uh

é v

ýv

od

y n

a d

ano

u ú

rov

eňM

ech

anic

po

ško

zen

í des

ky

Nef

un

kčn

í des

ka

84

41

28

30

Ko

ntr

ola

dle

IP

CZ

krá

tit

dlo

uh

é v

ýv

od

y n

a d

ano

u ú

rov

eň -

oči

stit

Od

stra

něn

é čá

sti v

ýv

od

ů z

ůst

ano

u n

a d

esce

Nef

un

kčn

í des

ka

86

29

6

31

Ko

ntr

ola

dle

IP

CZ

krá

tit

dlo

uh

é v

ýv

od

y n

a d

ano

u ú

rov

eň -

oči

stit

Od

stra

něn

é čá

sti v

ýv

od

ů z

ůst

ano

u n

a d

esce

Mim

o I

PC

sp

ecif

ikac

e6

35

90

32

Ko

ntr

ola

dle

IP

CO

znač

it p

řísl

ušn

ou

so

učá

st s

vad

ou

páj

ení

Neo

znač

ení

Nef

uk

ční d

esk

a8

48

25

6

Page 42: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ · Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice

40

Tab. 3.5- FMEA tabulka, část 2.

Pro

cess

Ste

pP

roce

ss S

tep

Req

uir

emen

tP

ote

nti

al

Fa

ilu

re M

od

eP

ote

nti

al

Eff

ects

of

Fa

ilu

re

Pro

cesn

í k

rok

Po

žad

avk

y p

roce

sníh

o k

rok

uP

ote

nci

áln

í zp

ůso

b s

elh

án

íP

ote

nci

áln

í n

ásl

edk

y se

lhá

SEV

OC

CD

ET

RP

N

33

Ko

ntr

ola

dle

IP

CO

znač

it p

řísl

ušn

ou

so

učá

st s

vad

ou

páj

ení

Neo

znač

ení

Mim

o I

PC

sp

ecif

ikac

e4

46

96

34

Ko

ntr

ola

dle

IP

CO

znač

it p

řísl

ušn

ou

so

učá

st s

vad

ou

páj

ení

Špat

ozn

ačen

íN

efu

kčn

í des

ka

83

51

20

35

Osa

zen

í a p

ájen

í Q1

Osa

dit

Q1

na

po

žad

ov

ano

u p

ozi

ciN

eosa

zen

íN

efu

nk

ční d

esk

a8

93

21

6

36

Osa

zen

í a p

ájen

í Q1

Osa

dit

Q1

na

po

žad

ov

ano

u p

ozi

ciN

eko

rek

tní o

saze

ní (

vo

d n

ení v

otv

oru

)N

efu

nk

ční d

esk

a8

72

11

2

37

Osa

zen

í a p

ájen

í Q1

Osa

dit

Q1

na

po

žad

ov

ano

u p

ozi

ciO

saze

ní j

iné

sou

část

ky

Nef

un

kčn

í des

ka

86

31

44

38

Osa

zen

í a p

ájen

í Q1

Osa

dit

Q1

na

po

žad

ov

ano

u p

ozi

ciO

saze

ní n

a ji

no

u p

ozi

ciN

efu

nk

ční d

esk

a8

63

14

4

39

Osa

zen

í a p

ájen

í Q1

Osa

dit

Q1

na

po

žad

ov

ano

u p

ozi

ciO

saze

ní o

pač

(po

lari

ta)

Nef

un

kčn

í des

ka

86

31

44

40

Osa

zen

í a p

ájen

í Q1

Osa

dit

Q1

na

po

žad

ov

ano

u p

ozi

ciP

ošk

oze

ní Q

1 p

ři o

sazo

ván

íN

evy

ho

vu

je I

PC

44

69

6

41

Osa

zen

í a p

ájen

í Q1

Osa

dit

Q1

na

po

žad

ov

ano

u p

ozi

ciP

ošk

oze

ní Q

1 p

ři o

sazo

ván

íN

efu

nk

ční d

esk

a8

52

80

42

Osa

zen

í a p

ájen

í Q1

Osa

dit

Q1

na

po

žad

ov

ano

u p

ozi

ciO

saze

ní b

ez c

hla

dič

eB

ud

ou

cí s

elh

ání d

esk

y8

43

96

43

Osa

zen

í a p

ájen

í Q1

Nan

esen

í vh

od

néh

o m

no

žstv

í tav

idla

Žád

/ m

álo

tav

idla

Ch

yb

y p

ájen

í7

42

56

44

Osa

zen

í a p

ájen

í Q1

Nan

esen

í vh

od

néh

o m

no

žstv

í tav

idla

Pří

liš

tav

idla

Zn

ečiš

těn

á d

esk

a4

42

32

45

Osa

zen

í a p

ájen

í Q1

Zap

ájen

í Q1

dle

IP

CN

edo

stat

ečn

é p

roh

řátí

sp

oje

Stu

den

ý s

po

j, n

efu

nk

ční d

esk

a8

32

48

46

Osa

zen

í a p

ájen

í Q1

Zap

ájen

í Q1

dle

IP

CP

říli

šné

pro

hřá

tí, o

dle

pen

í ces

tyN

efu

nk

ční d

esk

a8

32

48

47

Osa

zen

í a p

ájen

í Q1

Zap

ájen

í Q1

dle

IP

CP

ou

žití

nev

ho

dn

é p

ájk

y (

SnP

b)

Nev

yh

ov

uje

no

rmám

81

54

0

48

Osa

zen

í a p

ájen

í Q1

Zap

ájen

í Q1

dle

IP

CN

evh

od

tep

lota

hro

tuN

evy

ho

vu

jící

sp

oj

64

49

6

49

Osa

zen

í a p

ájen

í Q1

Zap

ájen

í Q1

dle

IP

CM

imo

IP

C s

pec

ifik

ace

Mim

o I

PC

sp

ecif

ikac

e4

48

12

8

50

Osa

zen

í a p

ájen

í Q1

Oči

stit

zb

ytk

y t

avid

laN

eod

stra

něn

í zb

ytk

ů t

avid

laZ

neč

iště

des

ka

- m

imo

po

žad

avk

y4

48

12

8

51

Osa

zen

í a p

ájen

í Q1

Oči

stit

zb

ytk

y t

avid

laN

eod

stra

něn

í zb

ytk

ů t

avid

laZ

neč

iště

des

ka

- sv

od

y n

a ta

vid

le8

66

28

8

52

Osa

zen

í a p

ájen

í Q1

Oči

stit

zb

ytk

y t

avid

laM

ech

anic

po

ško

zen

í des

ky

Nef

un

kčn

í des

ka

85

28

0

53

Osa

zen

í a p

ájen

í Q1

Osa

dit

des

ku

do

tes

tov

acíh

o p

říp

rav

ku

Špat

osa

zen

íŠp

atn

é zm

ěřen

í dél

ky

vo

83

37

2

54

Osa

zen

í a p

ájen

í Q1

Osa

dit

des

ku

do

tes

tov

acíh

o p

říp

rav

ku

Mec

han

ick

é p

ošk

oze

ní p

ři o

saze

Nef

un

kčn

í des

ka

83

61

44

55

Osa

zen

í a p

ájen

í Q1

Pře

jet

pře

s v

šech

ny

vo

dy

"p

rav

ítk

em"

Nad

zvih

nu

tí p

rav

ítk

a, o

po

men

utí

del

šíh

o v

ýv

od

uM

imo

IP

C s

pec

ifik

ace

65

39

0

56

Osa

zen

í a p

ájen

í Q1

Pře

jet

pře

s v

šech

ny

vo

dy

"p

rav

ítk

em"

Nad

zvih

nu

tí p

rav

ítk

a, o

po

men

utí

del

šíh

o v

ýv

od

uN

efu

kčn

í des

ka,

zk

rat

86

29

6

57

Osa

zen

í a p

ájen

í Q1

Zk

ráti

t d

lou

vo

dy

na

dan

ou

úro

veň

Pří

lišn

é zk

ráce

Mim

o I

PC

sp

ecif

ikac

e2

76

84

58

Osa

zen

í a p

ájen

í Q1

Zk

ráti

t d

lou

vo

dy

na

dan

ou

úro

veň

Pří

lišn

é zk

ráce

Mo

žno

st s

elh

ání s

po

je8

62

96

59

Osa

zen

í a p

ájen

í Q1

Zk

ráti

t d

lou

vo

dy

na

dan

ou

úro

veň

Mec

han

ick

é p

ošk

oze

ní d

esk

yN

efu

nk

ční d

esk

a8

44

12

8

60

Osa

zen

í a p

ájen

í Q1

Zk

ráti

t d

lou

vo

dy

na

dan

ou

úro

veň

- o

čist

itO

dst

ran

ěné

část

i vý

vo

stan

ou

na

des

ceN

efu

nk

ční d

esk

a8

62

96

61

Osa

zen

í a p

ájen

í Q1

Zk

ráti

t d

lou

vo

dy

na

dan

ou

úro

veň

- o

čist

itO

dst

ran

ěné

část

i vý

vo

stan

ou

na

des

ceM

imo

IP

C s

pec

ifik

ace

63

59

0

62

Osa

zen

í (d

alší

)P

ou

žití

so

učá

stk

y s

ko

rek

tním

"ex

pir

atio

n d

ate"

Po

uži

tí s

ou

část

ky

po

"ex

pir

atio

n d

ate"

Om

ezen

í živ

otn

ost

i des

ky

35

10

15

0

63

Ko

ntr

ola

X8

dle

IP

CZ

ko

ntr

olo

vat

zap

ájen

í ko

nek

toru

X8

Pře

hlé

dn

utí

ned

ost

atk

ůN

efu

nk

ční d

esk

a8

62

96

Page 43: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ · Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice

41

Tab. 3.6 - FMEA tabulka, část 3.

Pro

cess

Ste

pP

roce

ss S

tep

Req

uir

emen

tP

ote

nti

al

Fa

ilu

re M

od

eP

ote

nti

al

Eff

ects

of

Fa

ilu

re

Pro

cesn

í k

rok

Po

žad

avk

y p

roce

sníh

o k

rok

uP

ote

nci

áln

í zp

ůso

b s

elh

án

íP

ote

nci

áln

í n

ásl

edk

y se

lhá

SEV

OC

CD

ET

RP

N

64

Ko

ntr

ola

X8

dle

IP

CZ

ko

ntr

olo

vat

zap

ájen

í ko

nek

toru

X8

Pře

hlé

dn

utí

ned

ost

atk

ůM

imo

sp

ecif

ikac

e4

82

64

65

Ko

ntr

ola

X8

dle

IP

CO

znač

it p

řísl

ušn

ou

so

učá

st s

vad

ou

páj

ení

Neo

znač

ení

Nef

uk

ční d

esk

a8

48

25

6

66

Ko

ntr

ola

X8

dle

IP

CO

znač

it p

řísl

ušn

ou

so

učá

st s

vad

ou

páj

ení

Neo

znač

ení

Mim

o I

PC

sp

ecif

ikac

e4

46

96

67

Ko

ntr

ola

X8

dle

IP

CO

znač

it p

řísl

ušn

ou

so

učá

st s

vad

ou

páj

ení

Špat

ozn

ačen

í-

73

51

05

68

Od

stra

něn

í mas

ky

děr

Od

stra

nit

mas

ku

z m

on

tážn

ích

otv

orů

Neo

dst

ran

ění m

ask

yD

esk

u n

ení m

ožn

é u

pev

nit

64

37

2

69

Od

stra

něn

í mas

ky

děr

Od

stra

nit

mas

ku

z m

on

tážn

ích

otv

orů

Neo

dst

ran

ění m

ask

yD

esk

a n

eod

po

víd

á sp

efic

ikac

i6

45

12

0

70

Od

stra

něn

í mas

ky

děr

Od

stra

nit

mas

ku

z m

on

tážn

ích

otv

orů

Mec

han

ick

é p

ošk

oze

ní d

esk

yN

efu

nk

ční d

esk

a8

35

12

0

71

Ko

ntr

ola

po

lari

ty k

on

ekto

rů X

3, X

5, X

7Z

ko

ntr

olo

vat

sp

ráv

no

u p

ola

ritu

ko

nek

torů

Pře

hlé

dn

utí

ned

ost

atk

ůN

efu

nk

ční d

esk

a8

48

25

6

72

Ko

ntr

ola

po

lari

ty k

on

ekto

rů X

2, X

4Z

ko

ntr

olo

vat

sp

ráv

no

u p

ola

ritu

ko

nek

torů

Pře

hlé

dn

utí

ned

ost

atk

ůN

efu

nk

ční d

esk

a8

48

25

6

73

Ko

ntr

ola

po

lari

ty k

on

ekto

růO

znač

it p

řísl

ušn

ou

so

učá

st s

vad

ou

páj

ení

Neo

znač

ení

Nef

uk

ční d

esk

a8

48

25

6

74

Ko

ntr

ola

po

lari

ty k

on

ekto

růO

znač

it p

řísl

ušn

ou

so

učá

st s

vad

ou

páj

ení

Neo

znač

ení

Mim

o I

PC

sp

ecif

ikac

e4

46

96

75

Ko

ntr

ola

po

lari

ty k

on

ekto

růO

znač

it p

řísl

ušn

ou

so

učá

st s

vad

ou

páj

ení

Špat

ozn

ačen

í-

73

51

05

76

Osa

zen

í po

jist

ky

Vlo

žit

po

jist

ku

do

čás

ti p

ou

zdra

Nev

lože

ní p

oji

stk

yN

efu

nk

ční d

esk

a7

55

17

5

77

Osa

zen

í po

jist

ky

Vlo

žit

po

jist

ku

do

čás

ti p

ou

zdra

Špat

ho

dn

ota

po

jist

ky

Nef

un

kčn

í des

ka

83

49

6

78

Osa

zen

í po

jist

ky

Vlo

žit

po

jist

ku

do

čás

ti p

ou

zdra

Špat

ho

dn

ota

po

jist

ky

Mo

žné

bu

do

ucí

sel

hán

í9

31

02

70

79

Osa

zen

í po

jist

ky

Vlo

žit

po

jist

ku

do

čás

ti p

ou

zdra

Po

ško

zen

á p

oji

stk

aN

efu

nk

ční d

esk

a7

44

11

2

80

Osa

zen

í po

jist

ky

Osa

dit

ses

tav

u p

oji

stk

y d

o d

esk

yN

eosa

zen

íN

efu

nk

ční d

esk

a8

43

96

81

Osa

zen

í po

jist

ky

Osa

dit

ses

tav

u p

oji

stk

y d

o d

esk

yM

ech

anic

po

ško

zen

í při

osa

zen

íN

efu

nk

ční d

esk

a8

34

96

82

Ko

ntr

ola

po

lari

ty k

on

den

záto

růO

znač

it p

řísl

ušn

ou

so

učá

st s

vad

ou

páj

ení

Neo

znač

ení

Nef

uk

ční d

esk

a8

64

19

2

83

Ko

ntr

ola

po

lari

ty k

on

den

záto

růO

znač

it p

řísl

ušn

ou

so

učá

st s

vad

ou

páj

ení

Špat

ozn

ačen

í-

74

41

12

84

Ko

ntr

ola

zap

ájen

í L2

, L4

Ozn

ačit

pří

slu

šno

u s

ou

část

s v

ado

u p

ájen

íN

eozn

ačen

íN

efu

kčn

í des

ka

84

82

56

85

Ko

ntr

ola

zap

ájen

í L2

, L5

Ozn

ačit

pří

slu

šno

u s

ou

část

s v

ado

u p

ájen

íN

eozn

ačen

íM

imo

IP

C s

pec

ifik

ace

44

69

6

86

Ko

ntr

ola

zap

ájen

í L2

, L6

Ozn

ačit

pří

slu

šno

u s

ou

část

s v

ado

u p

ájen

íŠp

atn

é o

znač

ení

-7

35

10

5

87

Ozn

ačen

í des

ky

Ozn

ačit

des

ku

"p

ass/

fail

""f

ail"

des

ka

ozn

ačen

a ja

ko

"p

ass"

Mim

o I

PC

sp

ecif

ikac

e4

46

96

88

Ozn

ačen

í des

ky

Ozn

ačit

des

ku

"p

ass/

fail

""f

ail"

des

ka

ozn

ačen

a ja

ko

"p

ass"

Nef

uk

ční d

esk

a8

48

25

6

89

Ozn

ačen

í des

ky

Ozn

ačit

des

ku

"p

ass/

fail

""p

ass"

des

ka

ozn

ačen

a ja

ko

"fa

il"

-2

52

20

90

Nač

ten

í kó

du

Nač

íst

čteč

ko

u k

ód

des

ky

Nen

ačte

ní k

ód

uN

efu

nk

ční d

esk

a (z

trát

a k

on

tro

ly)

83

10

24

0

91

Nač

ten

í kó

du

Nač

íst

čteč

ko

u k

ód

pra

cov

iště

Nen

ačte

ní k

ód

uN

efu

nk

ční d

esk

a (z

trát

a k

on

tro

ly)

83

10

24

0

Page 44: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ · Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice

42

Obr. 3.2 - ukázka FMEA tabulky

Page 45: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ · Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice

43

3.3 VYBRANÉ KROKY A NÁVRHY ZLEPŠENÍ

Kompletní tabulka, výstup FMEA analýzy je přiložena, též je dostupná

v elektronické podobě. Následující kapitola rozebírá vybrané procesní kroky, resp.

selhání, z hlavní FMEA tabulky. Jednotlivé kroky, resp. selhání jsou popsána,

rozebrána jsou stávající řešení i návrhy budoucích možných řešení, včetně

hodnocení.

3.3.1 VIZUÁLNÍ KONTROLA

Jedním z prvních kroků, kde může v tomto procesu dojít k selhání, je vizuální

kontrola desky plošného spoje (Tab. 3.7). Proškolený pracovník má za úkol odhalit

nedostatky způsobené v předchozím kroku, jímž je pájení vlnou. Jako selhání zde

připadá v úvahu selhání pracovníka, přehlédne nedostatek omylem, či není

schopen nedostatek odhalit, jelikož je nedostatečně proškolen. Selhání má za

následek nefunkční desku (může se jednat např. o můstek mezi sousedními

vývody). Dle interní dokumentace je toto selhání ohodnoceno stupněm závažnosti

8, jelikož deska není funkční, četnost selhání je též poměrně vysoká, ohodnocena

stupněm 7, odhalitelnost je však v tomto případě snadná, nefunkční deska se

odhalí při prvním testování.

Tab. 3.7 - procesní krok ř.12

12

Procesní krok Kontrola dle IPC, vizuální kontrola

Požadavky kroku vizuální kontrola pájení

Potenciální způsob selhání Opomenutí chyb

Potenciální následky Nefunkční deska

Potenciální příčiny selhání pracovníka, špatné instrukce

Aktuální kontrola kontrola pracovníkem pracoviště

Požadavek/ specifikace Kontrola dle pracovních instrukcí

SEV: 8 OCC: 7 DET: 2 RPN: 112

Page 46: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ · Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice

44

Částečným řešením bylo důkladnější proškolení operátorů pracoviště (Tab.

3.8). Došlo k poklesu četnosti výskytu o jeden stupeň, což však znamená pokles

výskytu selhání na jednu desetinu původního, na jedno selhání na 1000 možných.

Tab. 3.8 - procesní krok ř.12 - navrhnutá akce

Navrhnuté akce proškolení všech pracovníků na IPC

SEV: 8 OCC: 6 DET: 2 RPN: 96

Jelikož selhání je způsobené především lidským faktorem, je nasnadě člověka

nahradit automatickým kontrolním mechanismem, například zařízením pro

automatickou optickou kontrolu DPS. Odhad výsledného hodnocení znázorňuje

Tab. 3.9. Vzhledem k použití automatizovaného procesu kontroly, četnost výskytu

klesne o dalších několik řádů. Bylo by však nutné provést kalkulaci, zda je použití

dalšího kontrolního systému, byť jeho použití by vyřešilo více možných selhání

procesu, finančně výhodné. K samotné nákupní ceně stroje je nutné připočíst

náklady na obsluhu i zdržení výroby při jeho instalaci.

Tab. 3.9 - procesní krok ř.12 - navrhnutá akce 2

Navrhnuté akce automatická optická kontrola DPS

SEV: 8 OCC: 3 DET: 2 RPN: 48

3.3.2 VIZUÁLNÍ KONTROLA 2

Tab. 3.10 znázorňuje jiný možný výsledek selhání kroku vizuální kontroly.

Deska je v tomto případě plně funkční, nicméně nesplňuje stanovené požadavky.

Závažnost selhání je zde pouze střední, jelikož zákazník selhání zaregistruje, ale

nijak významně jej neobtěžuje. Četnost výskytu nižší, než v předchozím případě,

vychází však ze statistik procesu. Vysoké RPN zde zapříčiňuje především obtížná

odhalitelnost. Následující elektrické testování celé desky tuto chybu neodhalí,

deska je plně funkční.

Page 47: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ · Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice

45

Tab. 3.10 - procesní krok ř.13

13

Procesní krok Kontrola dle IPC, vizuální kontrola

Požadavky kroku vizuální kontrola pájení

Potenciální způsob selhání opomenutí chyb

Potenciální následky mimo IPC specifikace

Potenciální příčiny selhání pracovníka, špatné instrukce

Aktuální kontrola kontrola pracovníkem pracoviště

Požadavek/ specifikace kontrola dle pracovních instrukcí

SEV: 4 OCC: 4 DET: 8 RPN: 128

Řešení je zde spojené s předchozím krokem, kde však byla deska nefunkční.

Společnost se rozhodla pro důkladnější proškolení personálu, tím došlo k poklesu

četnosti výskytu chyb zhruba o jeden řád (Tab. 3.11)

Tab. 3.11 - procesní krok ř.13 - navrhnutá akce

Navrhnuté akce proškolení všech pracovníků na IPC

SEV: 4 OCC: 3 DET: 8 RPN: 96

Přidání dodatečné automatické optické kontroly by zde mělo podobný

výsledek jako v předchozím případě, přidáním dalšího kroku by však došlo

především k usnadnění odhalitelnosti na úroveň 3 (kontrola chybu

pravděpodobně odhalí, samotný proces však ne), četnost výskytu se též sníží,

z hlediska hodnocení již takřka není prostor kam klesat (stupeň 3 odpovídá

četnosti 6 z milionu možných).

Page 48: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ · Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice

46

3.3.3 OPRAVA PÁJENÍM

Tab. 3.12 - procesní krok ř.19

19

Procesní krok Kontrola dle IPC, oprava nedostatků, oprava pájením

Požadavky kroku opravit drobné nedostatky z vlny

Potenciální způsob selhání nevhodná teplota hrotu

Potenciální následky nevyhovující spoj

Potenciální příčiny selhání pracovníka, špatné instrukce

Aktuální kontrola kontrola pracovníkem pracoviště

Požadavek/ specifikace teplota hrotu dle pracovních instrukcí

SEV: 6 OCC: 4 DET: 4 RPN: 96

Tab. 3.12 ukazuje snadno řešitelné selhání, je způsobené špatným nastavením

teploty hrotu pájecí stanice při provádění drobných oprav po pájení vlnou. Jelikož

na pracovišti je jen jeden pracovník, selhání je způsobeno buď samotným

pracovníkem, nebo špatnými, či chybějícími instrukcemi. Závažnost selhání je

poměrně vysoká, nicméně deska by měla být plně funkční, resp. se zachovanou

hlavní funkcí, zákazník však chybu zaznamená a může pro něj znamenat obtíže.

Četnost výskytu ani odhalitelnost není kritická, tudíž RPN vyhází na 96.

Tab. 3.13 - procesní krok ř.19 - navrhnutá akce

Navrhnuté akce pevné nastavení teploty

SEV: 6 OCC: 2 DET: 4 RPN: 48

Proces obsahuje i selhání s podstatně vyšším RPN, která by měla mít v řešení

přednost, zde je však řešení jednoduché, na pájecí stanici lze teplotu hrotu

uzamknout (Tab. 3.13), operátor na pracovišti pak nebude muset nic nastavovat,

nebude to ani možné. Díky tomu došlo k poklesu četnosti výskytu o dva celé

stupně. Tímto jednoduchým opatřením, které neznamenalo žádné další finanční

náklady, došlo k výraznému ušetření na případných opravách.

Page 49: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ · Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice

47

3.3.4 OSAZENÍ SOUČÁSTI

Tab. 3.14 - procesní krok ř.35

35

Procesní krok Osazení a pájení Q1, osazení Q1, oprava pájením

Požadavky kroku osadit Q1 na požadovanou pozici

Potenciální způsob selhání neosazení

Potenciální následky nefunkční deska

Potenciální příčiny selhání pracovníka, špatné instrukce

Aktuální kontrola kontrola pracovníkem pracoviště

Požadavek/ specifikace přítomnost součástky

SEV: 8 OCC: 9 DET: 3 RPN: 216

Tab. 3.14 popisuje mnohem významnější selhání. Požadavkem procesního

kroku je osazení součásti označené jako Q1 na požadovanou pozici. Operátor má za

úkol vzít součást Q1 z příslušného pouzdra, osadit ji na danou pozici a následně ji

zapájet. Selhání v tomto případě spočívá v neosazení součásti. Má za následek

nefunkčnost desky. Hodnocení závažnosti selhání je vysoké, stejně jako u ostatních

selhání, majících za následek nefunkčnost desky. V tomto případě selhání

nastávalo i s vysokou četností, proto tak vysoké RPN. Pravděpodobnost odhalení je

vysoká, jelikož nefunkční desku odhalí první testy.

Tab. 3.15 - procesní krok ř.35 - navrhnutá akce

Navrhnuté akce sítotisková maska znázorňující součást

SEV: 8 OCC: 4 DET: 3 RPN: 96

Řešení spočívalo v dokonalejším označení pozice součásti sítotiskem. Operátor

na první pohled vidí, že na desce je neosazené místo. Díky tomu došlo k velice

významnému poklesu četnosti výskytu tohoto selhání.

I zde je možné aplikovat automatickou optickou kontrolu osazené desky, jak

bylo zmíněno v kroku 1. Výsledná četnost výskytu by se ještě snížila.

Page 50: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ · Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice

48

3.3.5 OSAZENÍ SOUČÁSTI 2

Proces osazení a pájení součásti Q1 s sebou nese i riziko osazení jiné součásti

na pozici příslušící Q1 (Tab. 3.16). Operátor má totiž k dispozici více součástí, jež

je možné zaměnit. Požadavkem je přitom samozřejmě osazení správné součásti, na

danou pozici, jak specifikuje dokumentace. Selhání má opět za následek kompletní

nefunkčnost desky, díky tomu je však selhání snadno odhalitelné. Četnost výskytu

je, proti předchozímu příkladu, nižší, přesto relativně vysoká.

Tab. 3.16 - procesní krok ř.37

37

Procesní krok Osazení a pájení Q1, osazení Q1

Požadavky kroku osadit Q1 na požadovanou pozici

Potenciální způsob selhání osazení jiné součástky

Potenciální následky nefunkční deska

Potenciální příčiny selhání pracovníka, špatné instrukce

Aktuální kontrola kontrola pracovníkem pracoviště

Požadavek/ specifikace osazení korektní součásti

SEV: 8 OCC: 6 DET: 3 RPN: 144

Navrhnuté řešení (Tab. 3.17) je zde pouze teoretické, nebylo zatím zavedeno

do praxe, počítá s tím, že u podobně rozměrných součástek by byl snímán jejich

čárový kód a systém by operátora pokaždé upozornil, kam daná součást patří.

Vzhledem k automatizovanému řešení četnost výskytu klesne na téměř

zanedbatelné hodnoty, nicméně zavedení čárových kódů s sebou nese další

komplikace i výdaje, se kterými je nutné počítat.

Tab. 3.17 - procesní krok ř.37 - navrhnutá akce

Navrhnuté akce u větších součástek scanovat jejich kódy

SEV: 8 OCC: 2 DET: 3 RPN: 48

Page 51: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ · Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice

49

Čtečka čárových kódů je na pracovišti již přítomná, nicméně musí být zajištěna

přítomnost čárových kódů na samotných součástkách. Musí se vyhradit pracoviště,

které bude mít značení čárovým kódem na starost, případně součástky s kódem

požadovat již od výrobce.

Kompromisem může být, že před každým osazením operátor bude muset

nascanovat čárový kód přihrádky, ze které součást bere. Systém ho pak upozorní

v případě, že bere součást ze špatné přihrádky. Stále se však počítá s lidským

faktorem, četnost výskytu chyb bude jistě vyšší, než při snímání každé jednotlivé

součásti (Tab. 3.17).

Jiné řešení spočívá v rozdělení osazování mezi dva operátory, resp. pracoviště.

Jeden bude osazovat pouze Q1 a druhý ostatní součásti. Vznikají zde však další

náklady na pracovníka i samotné pracoviště. Opět kompromisem může být

výrazné barevné odlišení (Tab. 3.18) podavačů se součástkami a jejich oddělení na

pracovišti, každý zásobník může být na opačném konci. Operátor pak na první

pohled uvidí, že bere součást ze „žlutého zásobníku“, přitom ví, že tam patří

součást z „červeného zásobníku“, který je navíc na druhém konci stolu. Četnost

výskytu pak klesne snad až na úplné minimum, srovnatelné s automatizovaným

řešením.

Tab. 3.18 - procesní krok ř.37 - navrhnutá akce 2

Navrhnuté akce barevné odlišení podavačů, jejich oddělení

SEV: 8 OCC: 2 DET: 3 RPN: 48

3.3.6 ČIŠTĚNÍ DESEK

Po každém pájení má operátor za úkol očistit desku od zbytků tavidla.

Zákazník specifikuje svodový odpor >1,7 GΩ. Deska se zbytky tavidla nesplňuje

tuto podmínku a je pro zákazníka nepřijatelná (Tab. 3.19). Proto klasifikace

následků selhání je zde na stejné úrovni, jako by deska byla nefunkční.

Odhalitelnost je zde též problematická, znamenala by pečlivou kontrolu každé

desky samostatně. Při ručním pájení se liší množství použitého tavidla a nakonec i,

v případě opomenutí očištění, ponechaného tavidla. Namátková kontrola není

dobře uplatnitelná.

Page 52: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ · Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice

50

Tab. 3.19 - procesní krok ř.51

51

Procesní krok Osazení a pájení Q1, pájení Q1, čištění

Požadavky kroku očistit zbytky tavidla

Potenciální způsob selhání neodstranění zbytků tavidla

Potenciální následky znečištěná deska - svody na tavidle

Potenciální příčiny selhání pracovníka, špatné instrukce

Aktuální kontrola kontrola pracovníkem pracoviště

Požadavek/ specifikace odstranění zbytků tavidla pro svodový odpor >1,7 GΩ

SEV: 8 OCC: 6 DET: 6 RPN: 288

Navrhnuté řešení je nasnadě. Každá deska citlivá na svodový odpor tavidla,

resp. každá deska, u níž to zákazník požaduje, projde dalším krokem čištění (Tab.

3.20). Řádně očištěná deska se tak bude čistit zbytečně ještě jednou, nicméně

deska, u které bylo předchozí čištění nedokonalé, bude očištěna a splní tak

požadavek zákazníka. Další krok čištění je pro společnost nákladem navíc, zdražuje

produkt, nicméně je jistě levnější, než řešit reklamace zákazníků, případně svolávat

celé série produktů s podezřením na ponechání zbytků tavidla.

Tab. 3.20 - procesní krok ř.51 - navrhnutá akce

Navrhnuté akce dokonalé čištění všech citlivých desek

SEV: 8 OCC: 3 DET: 6 RPN: 144

Jiným přístupem je využít tavidla, které, i přes ponechání na pájeném spoji, by

splňovalo požadavek zákazníka na minimální svodový odpor (Tab. 3.21). Je

otázkou, zda takové tavidlo existuje a zdali splňuje i ostatní požadavky na něj

kladené i samozřejmě to, zdali zákazník bude takové řešení tolerovat. V takovém

případě by byla četnost výskytu stejná jako v případě Tab. 3.19 bez dodatečného

čištění, dojde však ke snížení následků selhání, kdy zákazník selhání zaregistruje,

ale nijak nevadí.

Page 53: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ · Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice

51

Tab. 3.21 - procesní krok ř.51 - navrhnutá akce 2

Navrhnuté akce změna tavidla

SEV: 3 OCC: 6 DET: 6 RPN: 108

3.3.7 KONTROLA POLARITY KONEKTORŮ

Kontrola polarit konektorů (Tab. 3.22) je jedním ze závěrečných kroků na

tomto pracovišti. Úkolem operátora je zkontrolovat, zda konektory přítomné na

desce jsou ve správné orientaci. Následek otočeného konektoru je stejný, jako u

chybějící součásti, a to nefunkční deska. Situace je zde dále komplikována faktem,

že některé konektory, jsou takřka symetrické, tudíž snadno dojde k přehlédnutí,

což komplikuje odhalitelnost. Stejně jako u vizuální kontroly nedostatků po pájení

vlnou zde velkou roli hraje lidský faktor. Četnost výskytu není kritická,

odhalitelnost však ano.

Tab. 3.22 - procesní krok ř.71

71

Procesní krok Kontrola polarity konektorů X3, X5, X7,

Požadavky kroku zkontrolovat správnou polaritu konektorů

Potenciální způsob selhání přehlédnutí nedostatků

Potenciální následky nefunkční deska

Potenciální příčiny selhání pracovníka, špatné instrukce

Aktuální kontrola kontrola pracovníkem pracoviště

Požadavek/ specifikace zkontrolovat polaritu konektorů dle instrukcí

SEV: 8 OCC: 4 DET: 8 RPN: 256

Řešením bylo vytvoření přípravku (Tab. 3.23), šablony, do kterého se deska

zasune. V případě korektně osazených konektorů lze zasunout bez obtíží,

v opačném případě zasunout nejde, i drobné detaily otočeného těla konektoru

zasunutí brání.

Page 54: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ · Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice

52

Tab. 3.23 - procesní krok ř.71 - navrhnutá akce

Navrhnuté akce upravit upevňovací přípravek tak, aby deska s otočenými konektory nešla upevnit

SEV: 8 OCC: 4 DET: 3 RPN: 96

I zde by bylo možné využít automatickou optickou kontrolu (Tab. 3.24) ovšem

s výhodou, že zařízení bude univerzální. Mechanický přípravek je vždy vázaný na

jednu desku, jeden výrobek. Optická kontrola je v tomto ohledu flexibilnější, byť

nesrovnatelně nákladnější.

Tab. 3.24 - procesní krok ř.71 - navrhnutá akce 2

Navrhnuté akce automatická optická kontrola DPS

SEV: 8 OCC: 4 DET: 3 RPN: 96

3.3.8 OSAZENÍ POJISTKY

Osazená deska plošných spojů obsahuje pojistkové pouzdro s osazenou tavnou

pojistkou. Úkolem pracovníka je vložit pojistku do pouzdra a celek pak osadit na

desku (Tab. 3.25). Selhání zde spočívá v neosazení pojistky, tedy osazení

prázdného pouzdra. To má za následek nefunkční desku. Závažnost je téměř na

úrovni nefunkční desky, zákazník však může s většími obtížemi uvést desku do

funkčního stavu, byť to samozřejmě není přijatelný stav. Odhalitelnost spočívá až

v elektrickém testování, kdy deska nefunguje, zde má však vysokou hodnotu,

protože na první pohled není možné absenci pojistky odhalit.

Možným řešením je kompletovat sestavu pojistky a pojistkového pouzdra na

jiném pracovišti (Tab. 3.26). Operátor zde již bude mít sestavená pouzdra a

jedinou chybou může být neosazení celého pouzdra. Četnost výskytu chyby by

v tomto případě měla být nulová, jelikož prakticky se na pracoviště nemá jak

dostat prázdné pouzdro, zodpovědnost se však jen přenesla na jiné pracoviště, kde

pojistky opět osazuje operátor. Byť ve výsledku, kdy tento operátor bude dělat jen

jednu činnost, lze očekávat snížení četnosti selhání.

Page 55: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ · Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice

53

Tab. 3.25 - procesní krok ř.76

76

Procesní krok Osazení pojistky, kompletace sestavy pojistky

Požadavky kroku vložit pojistku do části pouzdra

Potenciální způsob selhání Nevložení pojistky

Potenciální následky nefunkční deska

Potenciální příčiny selhání pracovníka, špatné instrukce

Aktuální kontrola kontrola pracovníkem pracoviště

Požadavek/ specifikace vložit pojistku správné hodnoty dle instrukcí

SEV: 7 OCC: 5 DET: 5 RPN: 175

Tab. 3.26 - procesní krok ř.76 - navrhnutá akce

Navrhnuté akce pojistková pouzdra mít předem sestavená

SEV: 7 OCC: 3 DET: 4 RPN: 84

3.3.9 OSAZENÍ POJISTKY 2

Tab. 3.27 znázorňuje jedno z možných kritických míst procesu. Mohla by

nastat situace, kdy dojde k osazení pojistky špatné hodnoty. Následky jsou kritické

z toho důvodu, že deska může selhat kdykoliv v budoucnu, bude pak nutné

svolávat podezřelé série, případně zajišťovat nákladný servis. Proto je zde

závažnost vyšší, než kdyby deska nefungovala, byť by přímo neměla být ohrožena

bezpečnost. Odhalitelnost je též problematická, takřka nemožná, deska s pojistkou

nevyhovující hodnoty může bezvadně fungovat a projít všemi testy. Pojistka je

přitom skrytá v pouzdře, jakákoliv vizuální dodatečná kontrola by byla

problematická.

Page 56: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ · Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice

54

Tab. 3.27 – procesní krok ř.78

78

Procesní krok Osazení pojistky, kompletace sestavy pojistky

Požadavky kroku vložit pojistku do části pouzdra

Potenciální způsob selhání špatná hodnota pojistky

Potenciální následky možné budoucí selhání

Potenciální příčiny selhání pracovníka, špatné instrukce

Aktuální kontrola kontrola pracovníkem pracoviště

Požadavek/ specifikace vložit pojistku správné hodnoty dle instrukcí

SEV: 9 OCC: 3 DET: 10 RPN: 270

Řešením (Tab. 3.28) může být striktní kontrola součástí na pracovišti, na

pracovišti bude vždy pouze jedna, správná, sada pojistek. Omezí se tak četnost

výskytu tohoto selhání na minimum. Případně zajistit, aby jednotlivé hodnoty

pojistek byly pomocí odlišujících se zásobníků barevně odlišeny již ve skladu, pro

operátora pak bude chyba snadněji odhalitelná. Pokud bude v instrukcích jasně

uvedeno, že je nutné použít pojistku z „modrého zásobníku“ a pracovník přitom

uvidí na stole „zelený zásobník“, na první pohled je jasné, že se jedná o chybu.

Řešení zde napomáhá odhalit chybu vzniklou např. při výdeji materiálu. Četnost

výskytu se též sníží, jelikož chybě je zde předcházeno. Též lze navrhnout, aby

operátor z každého nového zásobníku namátkově zkontroloval 2 kusy pojistek a

srovnal jejich hodnoty s instrukcemi.

Tab. 3.28 - procesní krok ř.76 - navrhnutá akce

Navrhnuté akce barevné odlišení zásobníků, namátková kontrola

SEV: 9 OCC: 2 DET: 3 RPN: 54

Page 57: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ · Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice

55

3.3.10 KONTROLA POLARITY KONDENZÁTORŮ

Tab. 3.29 - procesní krok ř.82

82

Procesní krok Kontrola polarity kondenzátorů C17, C15, C7, označení pro rework

Požadavky kroku označit příslušnou součást se špatnou polaritou

Potenciální způsob selhání neoznačení

Potenciální následky nefunkční deska

Potenciální příčiny selhání pracovníka, špatné instrukce

Aktuální kontrola kontrola pracovníkem pracoviště

Požadavek/ specifikace označit desku dle stavu

SEV: 8 OCC: 6 DET: 4 RPN: 192

V tomto kroku (Tab. 3.29) má operátor za úkol zkontrolovat polaritu

elektrolytických kondenzátorů přítomných na desce. Pokud je nějaký osazený

opačně, je nutné označit jej a desku poslat na opravu (rework). Možné selhání je

jejich neoznačení, což má za následek, ve většině případů, nefunkční desku.

Odhalitelnost je v tomto případě na dobré úrovni, nefunkční desku odhalí

elektrické testování, byť vada není na první pohled viditelná. RPN je zde vysoké

kvůli četnosti výskytu, kdy operátor přehlédne otočený kondenzátor.

Řešení, v minulosti již realizované, spočívalo v důkladnějším tréninku

pracovníků na daném pracovišti (Tab. 3.30). Četnost výskytu chyby se snížila,

nicméně stále není optimální.

Tab. 3.30 - procesní krok ř.82 - navrhnutá akce

Navrhnuté akce nové instrukce, trénink pracovníků

SEV: 8 OCC: 4 DET: 4 RPN: 128

I zde připadá v úvahu automatická optická kontrola. Je téměř jisté, že četnost

chyb by se snížila přinejmenším o dva stupně (Tab. 3.31).

Page 58: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ · Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice

56

Tab. 3.31 - procesní krok ř.82 - navrhnutá akce 2

Navrhnuté akce automatická optická kontrola

SEV: 8 OCC: 2 DET: 4 RPN: 64

Zde (Tab. 3.32) je jiný možný následek selhání a to špatné označení desky.

Závažnost je v tomto případě nižší, deska je vyřazena, poslána na opravu, nicméně

kvůli špatnému označení může dojít ke komplikacím, které nakonec mohou

ovlivnit kvalitu výrobku.

Tab. 3.32 - procesní krok ř.83

82

Procesní krok Kontrola polarity kondenzátorů C17, C15, C7, označení pro rework

Požadavky kroku označit příslušnou součást se špatnou polaritou

Potenciální způsob selhání špatné označení

Potenciální následky nefunkční deska

Potenciální příčiny selhání pracovníka, špatné instrukce

Aktuální kontrola kontrola pracovníkem pracoviště

Požadavek/ specifikace označit desku dle stavu

SEV: 7 OCC: 4 DET: 4 RPN: 112

Tab. 3.33 je pak výsledek nápravného opatření z předchozího kroku, resp. jak

se projevilo zde.

Tab. 3.33 - procesní krok ř.83 - navrhnutá akce

Navrhnuté akce nové instrukce, trénink pracovníků

SEV: 7 OCC: 3 DET: 4 RPN: 84

Page 59: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ · Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice

57

3.4 ZHODNOCENÍ

Po zhodnocení vyskytujících se selhání se jeví jako řešení většiny problémů

použití automatizované optické kontroly, například z produktové řady firmy SAKI

[14] (Obr. 3.3).

Pro automat [14] mluví vysoká spolehlivost kontroly a flexibilita. Stroj

automaticky a takřka bezchybně odhalí většinu myslitelných chyb tohoto výrobku,

od chyb po pájení vlnou, přes chybějící komponenty, po otočené kondenzátory. Též

je flexibilní, může kontrolovat více výrobků z různých pracovišť. Před pracovištěm

s tímto strojem se mohou hromadit různé osazené desky a ty se pak v dávkách

zkontrolují. Veškeré jednoúčelové přípravky pro testování, jako např. rámeček pro

testování polarity konektorů, jsou striktně vázány k danému výrobku. Stačí drobná

změna v návrhu a přípravek není použitelný, musí být vyroben nový. Proškolení

operátorů je časově, a též i finančně, náročné a opět je často vázáno jen na daný

produkt. Změní-li se produkt, je nutné operátory znovu proškolit. Přesune-li se

operátor na nové pracoviště, jeho know-how se přesune s ním a náhrada musí být

opět proškolena.

Obr. 3.3 - SAKI 3D AOI systém [14]

Page 60: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ · Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice

58

To jsou vše náklady, které s sebou nese spoléhání na kontrolu lidmi. U

automatu stačí změnit program a vše je téměř ihned přizpůsobeno novým

požadavkům procesu.

Vedení společnosti by též mělo mít přehled, kolik firmu stojí, čas a práce,

kterou operátoři věnují kontrole a zdali není možné tyto prostředky využít

efektivněji. Stejně jako kolik ve výsledku stojí nedodat zakázku ve sjednaném

termínu, či v horším případě stahovat chybné výrobky od zákazníka. Potažmo i

vyjádřit nespokojenost zákazníka v číslech.

Proti automatické kontrole mluví vysoké pořizovací náklady i náklady spojené

s provozem, musí se najít a zaplatit lidé, co budou stroj udržovat v provozu. Na

druhou stranu, stroj lze dnes pronajmout i s podmínkou, že pronajímatel je

zodpovědný za jeho bezchybnou funkčnost i za finanční ztrátu v případě selhání

stroje. Vše záleží na konkrétní situaci, a jak management společnosti vyjedná

podmínky.

3.5 HRUBÝ ODHAD

Pro odhad návratnosti stroje byla vytvořena následující kalkulace. Cena stroje

je pouze přibližná, její přesná hodnota závisí na konkrétní zakázce. Odhad nákladu

na zaměstnance vznikl po konzultaci s personálním oddělením společnosti

podnikající v podobném oboru. Je počítáno s nákladem na zaměstnance

vykonávající manuální práci přímo ve výrobě, není nutná žádná specializace.

Hrubá mzda zaměstnance 20 tisíc Kč znamená pro zaměstnavatele mzdový

náklad přibližně 27 tisíc Kč, odhad personálních nákladů pro pozici nevyžadující

nákladné zaučení je 6 tisíc Kč. Lze tedy prohlásit, že celkový měsíční náklad

zaměstnavatele na jednoho zaměstnance je 33 tisíc Kč.

Page 61: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ · Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice

59

Stroje automatické optické kontroly jsou nabízeny ve více variantách. Zde je

na místě srovnat „desktop“ model a „inline“ model. „Desktop“ model je jednodušší

variantou, jedná se o zařízení umístěné např. na pracovním stole. Ceny se pohybují

v oblasti kolem 30 tisíc amerických dolarů, tzn. přibližně 600 tisíc Kč. Ovšem

zakládání a vyjímání desek je nutné provádět manuálně, stroj tedy musí být

obsluhován pracovníkem. „Inline“ model může být zakomponovaný do výrobní

linky, či připojen k automatickému podavači. Stroj pak pracuje automaticky.

Komplexnější stroj s sebou nese i vyšší cenu, jež se pohybuje kolem 50 tisíc

amerických dolarů, tzn. přibližně 1 milion Kč. Náklady na provoz v podobě

softwarové podpory zde zanedbávám, firma může využít své stávající

programátory.

V mapované a analyzované části výroby, přibližně polovinu času stráví

operátor právě kontrolou, jak své práce, tak výsledků předchozích kroků výroby.

Lze tedy usoudit, že v případě využití automatické kontroly odpadne téměř

polovina jeho pracovní náplně a zvýší se produktivita, resp. počet zpracovaných

desek, na dvojnásobek. Nebo v opačném případě lze zrušit jednu polovinu těchto

pracovišť, v tomto případě jedno.

Návratnost „desktop“ stroje je zde sporná, zruší se jedno pracoviště, jiné se

vytvoří. Stroj je však schopný kontrolovat osazené desky plošných spojů i

z ostatních pracovišť, resp. úplně odlišné desky. V případě, že se ušetří tři pracovní

místa ze třech pracovišť a jedno, pro AOI, se vytvoří, návratnost „desktop“ stroje je

při dvousměnném provozu pouhých 4,5 měsíce.

Návratnost „inline“ stroje při dvousměnném provozu při zrušení jednoho

pracoviště závěrečné kontroly („touchup“) vychází na 15 měsíců, tedy 1,25 roku.

Návratnost je pouhých 5 měsíců při nahrazení třech pracovišť.

Samozřejmě dalším přínosem je celkové zvýšení kvality a spolehlivosti výroby.

Náklad na nespokojenost zákazníků, či zpětného svolávání výrobků lze jen těžko

vyčíslit, použití AOI stroje tomu aspoň částečně předchází.

Page 62: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ · Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice

60

4 ZÁVĚR

Diplomová práce v úvodu popisuje FMEA analýzy a to včetně její aplikace.

Následuje procesní mapování, též je popsáno z praktického hlediska.

V praktické části, zmapování vybraného procesu poskytlo základ pro FMEA

analýzu. Bylo odhaleno více kritických míst, z nichž mnoho se shoduje s firemní

FMEA dokumentací. Z vybraných příkladů z FMEA tabulky vyplívá, že mnohem

snáze se řeší omezení četnosti výskytu selhání a odhalitelnost, než vlastní následky

selhání. Jelikož zmírnění následků selhání se sebou často nese nutnost velkých

zásahů do návrhu výrobku.

Rozebráním vybraných selhání se došlo k závěru, že vhodným řešením by byla

automatická optická kontrola. Byla vytvořena přibližná kalkulace návratnosti AOI

stroje, jež vyšla na 5 měsíců v případě použití „inline“ stroje při nahrazení třech

pracovišť. Implementace takového řešení je však nemalou investicí, mohou se

objevit skryté náklady i jiné komplikace. Byl by nutný podrobnější rozbor.

Z důvodu utajení citlivých údajů má však část práce, zabývající se FMEA analýzou

elektrotechnické výroby, spíše informativní charakter, netroufá si být podkladem

pro reálné změny výrobního procesu.

Page 63: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ · Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice

61

POUŽITÉ ZDROJE

[1] Analýza možných způsobů a důsledků poruch (FMEA): referenční příručka. 4.

vyd. Překlad Ivana Petrašová. Praha: Česká společnost pro jakost, 2008, vi,

143 s. ISBN 978-80-02-02101-8.

[2] BIRSCH, Douglas a John H FIELDER. The Ford Pinto case: a study in applied

ethics, business, and technology. Albany, NY: State University of New York

Press, c1994. ISBN 07-914-2234-8.

[3] FMEA-FMECA.COM. FMEA and FMECA Information [online]. [cit. 2012-11-

28]. Poslední aktualizace 22. 2. 2010.

Dostupné z: http://www.fmea-fmeca.com/

[4] CHALOUPKA, Jiří. FMEA [online]. 2010 [cit. 2013-04-15]. Dostupné z:

http://www.chaloupka-kvalita.cz/fmea

[5] PDQM. SixSigma: Define - Measure - Analyse - Improve - Control [online]. [cit.

2013-04-15]. Dostupné z: http://www.pdqm.cz/Standards/DMAIC.html

[6] BEARD, Andy. The Crown Prosecution Service. A guide to Process Mapping

and Improvement [online]. [cit. 2012-04-20].

Dostupné z:

http://www.cps.gov.uk/publications/finance/process_mapping.html

[7] ANDERSON, Chris. Bizmanualz - Policies, Procedures & Processes. What is a

Process Map? [online]. [cit. 2012-04-20]. Dostupné z:

http://www.bizmanualz. com/information/2009/08/03/what-is-a-

process-map.html

[8] SIX SIGMA ONLINE. SIPOC Diagram [online]. [cit. 2012-05-07].

Dostupné z: http://www.isixsigma.com/index.php?option=com

_k2&view=item&id=1013:sipoc-diagram&Itemid=219

[9] AVETA BUSINESS INSTITUTE. Six Sigma; An Overview [online]. [cit. 2013-

02-12]. Dostupné z: http://www.sixsigmaonline.org/six-sigma-training-

certification-information/articles/six-sigma-an-overview.html

Page 64: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ · Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice

62

[10] MODERN analyst. Process Mapping 101: A Guide to Getting Started [online].

[cit. 2012-04-20]. Poslední aktualizace 21. 9. 2009 Dostupné z:

http://www.modernanalyst.com/Resources/Articles/tabid/115/articleTyp

e/ArticleView/articleId/892/Process-Mapping-101-A-Guide-to-Getting-

Started.aspx

[11] OBJECT MANAGEMENT GROUP. UML Resource Page [online]. 2012 [cit.

2012-04-20]. Dostupné z: http://www.uml.org/

[12] AGILE MODELING. UML 2 Activity Diagramming Guidelines [online]. 2010

[cit. 2012-04-12]. Dostupné z:

http://www.agilemodeling.com/style/activityDiagram.htm#Swimlanes

[13] ProcessMA – Process Management & Analysis. Process Mapping [online].

[cit. 2012-04-20].

Dostupné z: http://www.processma.com/resource/process_mapping.htm

[14] SAKI CORPORATION. Automated Optical Inspection system [online]. 2013

[cit. 2013-05-19]. Dostupné z: http://www.sakicorp.com/en/

[15] yWORKS. yEd Graph Editor [online]. 2013 [cit. 2013-05-19]. Dostupné z:

http://www.yworks.com/en/products_yed_about.html

[16] BOC GROUP. ADONIS - Řízení podnikových procesů [online]. 2013 [cit. 2013-

05-19]. Dostupné z: http://www.boc-group.com/cz/products/adonis/

Page 65: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ · Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice

63

SEZNAM SYMBOLŮ, VELIČIN A ZKRATEK

AOI Automated optical inspection

DMAIC Define, measure, analyze, improve, control

FMEA Failure mode and effects analysis

FMECA Failure mode, effects, and criticality analysis

GUI Graphical user interface

MIL-P United States defense procedure

MIL-STD United States defense standard

NASA National Aeronautics and Space Administration

RPN Risk priority number

SAE Society of Automotive Engineers

UML Unified modeling language

Sigma

Page 66: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ · Tento dokument, diplomová práce na téma Mapování průběhu výroby v elektrotechnické firmě a její optimalizace, pojednává o problematice

64

SEZNAM PŘÍLOH

A FMEA tabulka (část 1.)

B FMEA tabulka (část 2.)