vysokÉ uČenÍ technickÉ v brnĚ · tento dokument, diplomová práce na téma mapování...
TRANSCRIPT
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
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.
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
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
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)
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)
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
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
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
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
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.
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.
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.
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.
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.
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
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
ní
Při
jatá
op
atře
ní
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.
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.
17
1.4.1 PŘÍKLAD PORUCHY V FMEA TABULCE
Tab. 1.3 - příklad poruchy v FMEA tabulce
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.
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.
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].
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"
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.
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.
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.
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.
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
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.
28
Obr. 2.5 - ukázka GUI programu Adonis
29
Obr. 2.6 - ukázka HTML exportu programu Adonis
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.
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
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.
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.
34
Obr. 3.1 - mapa procesu
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.
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
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
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.
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
ní
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
ný
Pro
dle
va
vý
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
ný
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
ké
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
né
P/N
Nef
un
kčn
í des
ka
85
14
0
6O
znač
ení,
lab
elin
gT
isk
ští
tku
Špat
né
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
ný
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
né
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
ná
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
né
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
né
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
ní
Špat
né
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
ké
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
vý
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
vý
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
ké
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
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
ní
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
né
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 (
vý
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
ně
(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
né
/ 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
ná
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
ná
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
ná
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
ké
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
né
osa
zen
íŠp
atn
é zm
ěřen
í dél
ky
vý
vo
dů
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
ní
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
vý
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
vý
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
hé
vý
vo
dy
na
dan
ou
úro
veň
Pří
lišn
é zk
ráce
ní
Mim
o I
PC
sp
ecif
ikac
e2
76
84
58
Osa
zen
í a p
ájen
í Q1
Zk
ráti
t d
lou
hé
vý
vo
dy
na
dan
ou
úro
veň
Pří
lišn
é zk
ráce
ní
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
hé
vý
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
hé
vý
vo
dy
na
dan
ou
úro
veň
- o
čist
itO
dst
ran
ěné
část
i vý
vo
dů
zů
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
hé
vý
vo
dy
na
dan
ou
úro
veň
- o
čist
itO
dst
ran
ěné
část
i vý
vo
dů
zů
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
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
ní
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
né
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
né
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
ná
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
ná
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
ké
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
né
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
42
Obr. 3.2 - ukázka FMEA tabulky
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
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.
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).
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.
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.
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
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.
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.
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.
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.
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.
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
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).
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
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]
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.
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.
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.
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
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/
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
64
SEZNAM PŘÍLOH
A FMEA tabulka (část 1.)
B FMEA tabulka (část 2.)