STRATEGIJA UPRAVLJANJA POSLOVANJEM I KVALITETOM ŠEST SIGMA (6σ) STRATEGIJA UPRAVLJANJA POSLOVANJEM I KVALITETOM dr. sc. Nikola Šakić, redoviti profesor Zavod za industrijsko inženjerstvo Fakultet strojarstva i brodogradnje, Zagreb nikola.sakic@fsb.hr SVEUČILIŠTE U ZAGREBU FAKULTET STROJARSTVA I BRODOGRADNJE ZAVOD ZA INDUSTRIJSKO INŽENJERSTVO KATEDRA ZA UPRAVLJANJE PROIZVODNJOM

SADRŽAJ: 1. Uvod: 2. Osnovni elementi 6 σ programa 6 σ – što, zašto, kako kratki pregled razvoja 6 σ programa neka iskustva pri realiziranju 6 σ programa 2. Osnovni elementi 6 σ programa varijabilnost procesa i proizvoda i k σ razina kvalitete k σ razina kvalitete i troškovi kvalitete k σ razina kvalitete i napori za unapređenje razine kvalitete

4. Metrika i metode 6 σ programa 3. Struktura 6 σ programa način upravljanja realizacijom 6 σ programa šampion i sponzor, master black belt, black belt, green belt DMAIC (i DMADV) metodologija (Define, Mesure, Analyse, Improve, Control) 4. Metrika i metode 6 σ programa DPMO – Defect Per Milion Oportunities dijagrami tijeka procesa, Pareto analiza, dijagrami uzrok-posljedica, FMEA, QFD, SPC, simulacijsko modeliranje, DOE – Design of Experiments, operacijska istraživanja, ...

5. Lean ŠEST SIGMA 6. Izobrazba – trening sudionika ŠEST SIGMA programa 7. ZAKLJUČAK, diskusija

σ – slovo grčkog alfabeta σ – mjera varijabilnosti nekog procesa (koji se ponaša prema normalnoj razdiobi) k σ– razina kvalitete – govori o učestalosti mogućih pogrešaka uz unaprijed definirane granice tolerancije – specifikacije!

μ – očekivanje (u praksi: aritmetička sredina) σ – standardno odstupanje – temeljni parametar normalne razdiobe – definira kvalitetu rasipanja podataka

VJEROJATNOSTI KOD NORMALNE RAZDIOBE

Granice (raspon) specifikacije: ± 1ּσ ± 2ּσ ± 3ּσ ± 4ּσ ± 5ּσ ± 6ּσ U granicama % 68,27 95,45 99,73 99,9937 99,999943 99,9999998 Izvan granica; ppm 317.300,00 45.500,00 2.700,00 63,00 0,57 0,002

Rezultat, iskazan u ppm (dpmo) +1.5 σ -1.5 σ DGS GGS μ Granice specifikacije: ± 1ּσ ± 2ּσ ± 3ּσ ± 4ּσ ± 5ּσ ± 6ּσ Sukladnih % 30,23 69,13 93,32 99,3790 99,97670 99,999660 Nesukladnih (ppm) 697.700 308.700 66.810 6.210 233 3,4

ODNOSI: s, Cp, ppm (dpmo)

VAŽNO: Uobičajena razina kvalitete – 99% sukladnih proizvoda i usluga znači (Harry, 1987): 20.000 izgubljenih poštanskih pošiljki na sat 15 min/dan zagađenje pitke vode 5.000 nekorektno izvedenih medicinskih zahvata na tjedan 2 nekorektno prizemljena zrakoplova dnevno (u glavnim zračnim lukama) 200.000 pogrešno propisanih lijekova godišnje bez električne energije cca 7 sati/mjesec

GOLF Ako odigrate 100 partija golfa godišnje i igrate na razini preciznosti: 2 sigma – promašit će te 6 putt-ova po partiji 3 sigma – promašit će te 1 putt po partiji 4 sigma – promašit će te 1 putt svakih 9 partija 5 sigma – promašit će te 1 putt svake 2.33 godine 6 sigma – promašit će te 1 putt svakih 163 godine

N. razdioba pomaknuta za 1.5 σ Stopa nesukladnosti i σ razina kvalitete σ razina kvalitete N. razdioba centrirana N. razdioba pomaknuta za 1.5 σ + ppm 10 puta UNAPREĐENJE 30 puta 70 puta

6ּσ razina kvalitete znači sposobnost procesa mjereno indeksima: Prosječne kompanije: WCM: Zrakoplovne kompanije: (stopa fatalnih nesukladnosti: 0.43 dpmo)

Novo gledanje na kvalitetu Direktni i indirektni troškovi grešaka Troškovi kontrole i prevencije Nekad: visoka kvaliteta = visoki troškovi troškovi Staro vjerovanje 4s kvaliteta Direktni i indirektni troškovi grešaka Troškovi kontrole i prevencije Sada: visoka kvaliteta = niski troškovi troškovi 4s Novo vjerovanje 5s 6s kvaliteta

Odnos “sigma razine” kvalitete i troškova kvalitete 10 20 35 40 50 2 3 4 5 6 Sigma razina kvalitete Troškovi, % prihoda

Počela 6ּσ programa MOTOROLA, 1987 (Bill Smith, reliability engineer) Uvođenje programa 6σ inicirano krizom izazvanom jakom konkurencijom, nedovoljnom kvalitetom proizvoda i usluga i visokim troškovima! 1995 MOTOROLA primila prestižnu nagradu za kvalitetu (Malcom Baldrige Quality Award) Prema propozicijama MBQA – iskustva objavljena i podijeljena s drugima!!!

Kasnije: GENERAL ELECTRIC CEO Jack Welch izjavio: Six Sigma je bila najizazovnija inicijativa ikada poduzeta u General Electricu! 1997. GE objavio godišnju korist: $ 300 miliona prihoda, najava za 1998: UDVOSTRUČENJE

Slijedili su: ABB, Bombardier, Lockheed Martin, IBM, Allied Signal, KODAK, VOLVO,…

1985 Air Products Honeywell Johnson Control Maytag Praxair Ford Johnson & Johnson Termo King Siemens Compaq Seagate PACCAR Toshiba SONY AMEX US Postal Service GE Capital Citi Group J. P. Morgan AIG Insurance Dupont Nokia Sony Navistar SUMITOMO NEC SAMSUNG ELECTRONICS CSM, Singapore Maxell Toshiba Medtronics Vitatron LG Group, Korea Whirlpool Bombardier GenCorp Siebe Foxboro Lockheed Martin John Deer Ericsson ABB Kodak Digital Texas Instruments Motorola IBM AlliedSignal GE 1985

TIPIČNA STRUKTURA ZA 6σ PROJEKT Leadership Champions & Sponsors Master black belt Black belts Green belts

Leadership Voditelj 6σ projekta, član “top managementa” Projektom se upravlja prema “top-down” pristupu Projekt redovito uključuje značajne promjene u poslovnim procesima i aktivnostima kompanije, ovisno o definiranim ciljevima (strateškim) Projekt nužno mora imati potporu uprave kompanije!

Champions & sponsors Pojedinci iz visoke razine managementa koji razumiju suštinu 6σ programa. U velikim kompanijama ”champions” su dodijeljeni projektu u “full-time” principu Zaduženi za koordinaciju i rješavanje možebitnih problema pri implementaciji 6σ programa Odabiru kandidate za bb trening Odabiru projekte za 6σ Promoviraju 6σ programe Sponzori su “vlasnici” procesa i sustava, pomažu inicijativom i koordinacijom unapređenja realizacijom 6σ projekata

Master black belt Pojedinci iz visoke razine tehničko-tehnološke (i organizacijske) domene Zaduženi za tehničko vođenje 6σ programa Moraju raspolagati svim znanjima kao i bb, ali i teorijskim osnovama – podlogom matematičko- statističkih metoda što se koriste u 6σ Tipično, vode izobrazbu i trening bb

Black belts Tehničko (i ekonomski) orijentirani pojedinci aktivno uključeni u realizaciju promjena i unapređenja procesa Rade na realizaciji projekta u “full-time”-u, kao voditelji timova Tipično: 160 sati treninga + projekt pod vodstvom “master bb”

Green belts Članovi tima za realizaciju 6σ projekta. Manje intenzivno trenirani, ali moraju poznavati osnovnu metodologiju. Tipično: ~ 20% radnog vremena troše na projekt

6s »certifikat«

6σ DMAIC MODEL D Definiraj ciljeve aktivnosti unapređenja M Izmjeri postojeći sustav (način rada, proces) A Analiziraj sustav (proces) radi utvrđivanja mogućnosti eliminiranja razlike današnjih performansi sustava ili procesa i željenog cilja I Unaprijedi sustav, proces C Kontroliraj (upravljaj) novi sustav

Metodologija rješavanja problema Faza 1: Odredi (Define) Faza 2: Izmjeri (Measure) Karakterizacija Faza 3: Analiziraj (Analyze) Strategija raščlanjivanja Faza 4: Unaprijedi (Improve) Optimiranje Faza 5: Upravljaj (Control)

6s – METRIKA I STRATEGIJA

ODNOS 6s I ISO 9001

VAŽNO! Novi problem Define Measure Control Analyse Improve

MJERITI POSTOJEĆI PROCES DMAIC I DMADV metodologija Define MJERITI POSTOJEĆI PROCES UNAPREĐENJE Improve UKLONITI POSEBNE SLUČAJEVE UPRAVLJANJE Control POD KONTROLOM? SPOSOBAN? Analyse DMAIC DA NE Verificirati PROJEKTIRATI Design Analizirati RAZVITI KRITERIJE MJERENJA DMADV PROCES POSTOJI ? NE DA

Utjecaj 6s na promjene organizacije s vertikalne ... ... ka horizontalnoj

DPMO (za svaku vrstu greške): Defects D Units U Opportunities OP Total Opportunities TOP = U· OP Defects Per Unit DPU = D/U Defects Per Total Opportunities DPO = D/ TOP DPMO DPO · 106

METODE, TEHNIKE, ALATI U PROJEKTIMA 6σ D faza: Pareto analiza blok-dijagrami procesa M faza: Analiza mjernog sustava: mjerna nesigurnost Analiza podataka: deskriptivna statistika “Rudarenje” podataka (Data mining) Karta “izvođenja” (run) procesa

METODE, TEHNIKE, ALATI U PROJEKTIMA 6σ A faza: dijagram uzrok – posljedica dijagram stabla greška (fault tree diagrams) mozgovne oluje (brainstorming) karte povijesti (ponašanja) procesa (SPC) blok-dijagrami procesa enumerativna statistika (testiranje hipoteza) nepristrane i intervalne procjene FMEA, QFD, stablo grešaka,… simulacijski modeli i metode planiranje i analiza pokusa (DOE – Design of Experiments) I faza metode operacijskih istraživanja (LP, ND, teorija igara, …)

Lean SIX SIGMA (Jay Arthur, Denver, Co.) SVEUČILIŠTE U ZAGREBU ZAVOD ZA INDUSTRIJSKO INŽENJERSTVO FAKULTET STROJARSTVA I BRODOGRADNJE ZAVOD ZA KVALITETU

Metodologija razvijena za manje poslovne sustave obzirom da ovi sustavi znače: 99,7% zaposlenih i 97% izvoznika generiraju ~75% novih radnih mjesta zapošljavaju 50,1% radnika u privatnom sektoru generiraju 39,1% ukupnih “high tech” poslova

Također: prema recentnim studijama nemaju jakog udjela u aktualnim trendovima: SMANJENJE TROŠKOVA POVEĆANJE PROFITA

Razlog: smatra se da ovi trendovi: IZISKUJU VISOKE TROŠKOVE TRAJU PREDUGO REZULTIRAJU UPITNIM REZULTATIMA

Lean SIX SIGMA tj. pojednostavljena metodologija 6s (ali uz zadržane sve bitne značajke): REZULTIRA ZNAČAJNIM EFEKTIMA UZ OSJETNO NIŽA ULAGANJA!

Osnova metodologije: FISH kotač FOKUS IMPROVE SUSTAIN HONOR

FOKUSIRAJTE PROBLEM koristite “glas” vaših kupaca i korisnika usluga utvrdite i pratite indikatore rada i poslovanja definirajte moguća unapređenja postavite jasne ciljeve unapređenja

OSNOVNI ALATI Dijagram stabla (Balanced Scorecard) Matrica zahtjeva kupaca Grafički prikazi indikatora

UNAPRIJEDITE PROCESE detaljno analizirajte odabrane procese i definirajte metode pogodne za unapređenje i optimalizaciju procesa primijenite odabrane metode, provjerite rezultate (pilot projekt!), ispitajte “osjetljivost” rješenja implementirajte rješenje (uz prethodnu izobrazbu – trening) provjerite dobrotu rješenja (validacija!) VAŽNO: ~ 4% poslovnih procesa obično su uzrokom preko 50% kašnjenja, defekata, ...

OSNOVNI ALATI Grafički prikazi (indikatora) Pareto razdioba Dijagram uzrok-posljedica

QUALITY FUNCTION DEPLOYMENT (kuća kvalitete) sistematsko analiziranje zahtjeva kupaca pri projektiranju proizvoda i komponenti, procesa, ...

DESIGN OF EXPERIMENTS (DOE) planiranje i analiza pokusa  optimiranje procesa i proizvoda

PODRŽITE I ODRŽITE UNAPREĐENJE pratite indikatore procesa upravljajte novopostavljenom razinom kvalitete procesa posebice pratite “mission critical” dijelove sustava i procesa

OSNOVNI ALATI Dijagrami procesa (Flow Chart) Kontrolne karte Histogrami, Cp, Cpk, ..., koeficijenti

DESIGN FOR SIX SIGMA (DFSS) projektirati proizvode i procese pogodne za šest sigma strategiju

PROSLAVITE NAPREDAK prepoznajte unapređenje nagradite unapređenje sistematizirajte iskustva refokusirajte se na novi problem

ŠEST SIGMA – STRATEGIJA Plan i program izobrazbe sudionika u realizaciji 6 strategije SVEUČILIŠTE U ZAGREBU ZAVOD ZA INDUSTRIJSKO INŽENJERSTVO FAKULTET STROJARSTVA I BRODOGRADNJE ZAVOD ZA KVALITETU

Sustav izobrazbe za 6 sigma prema Institute of Industrial Engineering, USA (jesen 2003, proljeće 2004.) Six Sigma – Concepts $445 (1 dan) Six Sigma – Green Belt $1.345 (3 dana) Six Sigma – Black Belt $6.695 (3 tjedna) (3 tjedna grupa/10-12 učesnika) Design of Experiments $2.225 (5 dana)

Activity Based Costing 895$ (3 dana) Basic Statistical Analysis 895$ (3 dana) Work Measurement 895$ (3 dana) Applied Ergonomics 895$ (2 dana) Fundamentals of Ind. Eng. 1.345$ (3 dana) Simulations 895$ (2 dana) UKUPNO: 5.820$

Lean Enterprise (Uvod) 445$ (1 dan) Lean Enterprise, 1 1.345$ (3 dana) Lean Enterprise, 2 1.345$ (3 dana) Business Management 1.345$ (3 dana) Change Management 1.345$ (3 dana) UKUPNO: 4.480$

Supply Chain Mgt. (Uvod) 445$ (1 dan) Supply Chain Process Improvement 1.345$ (3 dana) Supply Chain Information Systems 1.345$ (3 dana) Supply Chain Facilities & Networks 1.345$ (3 dana) Supply Chain Performance Measurement 1.345$ (3 dana) UKUPNO: 5.625$

IZOBRAZBA-TRENING PRIPREMLJENI ZA JESEN 2009.GODINE

1. UVODNI SEMINAR: 6s trajanje 1 dan 1. predavanje 2. predavanje ŠEST SIGMA: ŠTO, ZAŠTO, KAKO počela 6s strategije struktura strategije koristi, metode, teškoće metrika DPMO METODE I TEHNIKE ŠEST SIGMA STRATEGIJE upravljanje kvalitetom Pareto razdioba, dijagram “uzorak-posljedica” TQM, QFD, FMEA, DFSS

UPRAVLJANJE PROJEKTIMA ŠEST SIGMA 3. predavanje 4. predavanje UPRAVLJANJE PROJEKTIMA ŠEST SIGMA metode i tehnike upravljanja projektima: gantogrami, PERT, CPM programska podrška upravljanja projektima informacijski sustav ŠEST SIGMA projekata i sustav informiranja o projektima LEAN ŠEST SIGMA struktura princip 4/50 “dobra praksa” u realizaciji ŠEST SIGMA projekata

2. IZOBRAZBA – TRENINZI ZA SUDIONIKE U REALIZACIJI 6s STRATEGIJE STUPANJ: ZELENI POJAS ZP 1 (5 dana) ZP 2 (5 dana) osnove statistike mjerenja (teorija, tehnika) sustavi kontrole kvalitete SPC – kontrolne karte programska podrška za 6s STATISTICA, MINITAB, STATGRAPHICS, MS EXCEL, ... 6s – osnove (1 dan) Metode i tehnike izbor problema (prioritizacija) blok-dijagrami procesa dijagrami uzrok-posljedica stablo grešaka

STUPANJ: CRNI POJAS CP 1 (5 dana) CP 2 (5 dana) statističke metode teorija uzoraka nepristrane i intervalne procjene, hipoteze analiza varijance korelacijska i regresijska analiza osnove DOE FMEA, QFD, DFSS studij rada i vremena “Lean” proizvodnja upravljanje promjenama upravljanje logističkim lancima metode optimiranja: LP, NP, DP simulacijsko modeliranje

DODATNA IZOBRAZBA – TRENING (ovisno o potrebama i u dogovoru s polaznicima DOE – posebna poglavlja proizvodni menadžment mjerna nesigurnost (GUM, Monte Carlo metoda) posebna poglavlja upravljanja kvalitetom održavanje tehničkih sustava teorija pouzdanosti mikroekonomika Trajanje: 1 – 2 dana

STATISTIKA I UPRAVLJANJE KVALITETOM I Uvod: 2 sata značaj statistike u upravljanju poduzećem kontrola i upravljanje kvalitetom statistička kontrola kvalitete – stanje i trendovi osiguranje kvalitete, TQM, nizovi standarda ISO 9001, ISO14001, ISO 18000, … ostali sustavi osiguranja kvalitete 2. Prikazivanje statističkih podataka (deskriptivna statistika): 2 sata tablice i grafikoni učestalosti vrste varijabli: diskretne i kontinuirane varijable mjerne skale: nominalne, omjerne, intervalne “box-whisker” i “stem-leaf” prikaz

3. Osnove teorije vjerojatnosti: 4 sata klasična i aksiomatska izgradnja teorije vjerojatnosti slučajni događaj, vjerojatnost sl. događaja teoremi o zbrajanju i množenju vjerojatnosti sl. događaja uvjetna vjerojatnost kombinatorika: permutacije, varijacije, kombinacije 4. Statistički skup: 4 sata parametri st. skupa (ar. sredina, varijanca, standardno i apsolutno, odstupanje mod. medijan, raspon, interkvartilni raspon, koeficijenti asimetrije i spljoštenosti)

5. Osnovni teorijski modeli (razdiobe): 6 sati za diskretne varijable: Binomna, Poisson-ova, hipergeometrijska,… za kontinuirane varijable: Normalna, uniformna, Weibullova, logaritamsko normalna,… 6. Osnove teorije uzoraka: 8 sati pojam slučajnog uzorka razdioba ar.sredina uzorka nepristrane i intervalne procjene testiranje statističkih hipoteza osnovni primjeri testiranja st. hipoteza Studentova – t razdioba, Gama razdioba, F razdioba

7. Statističke metode kontrole kvalitete: 6 sati osnovne značajke statističke kontrole kvalitete kontrolne karte: “x-potez R” karta, p-karta, np-karta, c-karta, u-karta, CUSUM karta sposobnost procesa: Cp i Cpk koeficijenti (indeksi) dijagram “uzrok – posljedica” funkcija gubitka i Taguchi-ev pristup ponovljivost, obnovljivost i stabilnost procesa mjerenja mjerna nesigurnost 8. Prikaz SW paketa za statističku obradu podataka 3 sata UKUPNO 35 sati

STATISTIKA I UPRAVLJANJE KVALITETOM II Uvod: 2 sata Značaj uporabe statističkih metoda pri upravljanju kvalitetom. Optimiranje procesa i planiranje pokusa. 2. Analiza varijance 4 sata teorijske osnove analize varijance terminologija: slučajni, kontrolirani i istraživani čimbenici procesa, greška pokusa Pokusi za smanjenje pogreške: potpuno slučajni raspored, slučajni blok – sustav, latinski kvadrat, kvadrati s više abeceda.

3. Faktorski pokusi 8 sati osnovne definicije i principi; prednost FPP u odnosu na ostale pokusi na 2 razine: slučajni i mješoviti model pokusi tipa 2k i 3k Yates-ov algoritam za pokuse 2k i 3k 4. Djelomični faktorski pokusi 5 sati združivanje efekata (confounding) frakcioniranje pokusa: pokusi tipa 2k-p pojam i značaj “aliasa” pokusi tipa 3k-p

5. Pokusi sa gnijezdima (nested, hierarchical) sa 2 faze 4 sata osnovni termini, uporaba pokusa statistička analiza hijerarhijskih pokusa poopćenje, hijerarhijski pokusi sa n faza 6. Korelacijska i regresijska analiza 6 sati uvod i osnovni termini koeficijent i indeks korelacije jednostruka regresija (linearna i nelinearna) koeficijent determinacije procjene parametara i regresije i testiranje značajnosti višestruka regresija i korelacija neki problemi regresije (multikolinearnost, ekstrapolacije, procjenljivost).

7. Neparametarske metode stat. analize 4 sata test predznaka (sign test) Wilcoxon-ov test predznaka rangova Wilcoxon-ov test parova Main – Whitny – Wilcoxon test za sume rangova Test slučajnosti nizova Kalmogorov – Smirnov test (za jedan i dva uzroka). Ostale neparametarske metode 8. Prikaz SW paketa 2 sata UKUPNO 35 sati

STATISTIČKI SOFTVER, WORKSHOP 1 Uvod: značaj i teškoće uporabe SW paketa pri statističkoj obradi podataka 1 sat Stanje i trendovi u razvoju stat. SW-a 1 sat Prikaz dostupnih softverskih paketa: 5 sati STATGRAPHICS SPSS STATISTICA SAS MINITAB 4. Obrada statističkih nizova, osnovni parametri 4 sata

c2-test i test Kolmogorov-Smirnov Anderson-Darling test normalnosti 5. Prilagođavanje teorijskih razdioba empiričkim podacima, testiranje dobrote prilagođavanja 8 sati c2-test i test Kolmogorov-Smirnov Anderson-Darling test normalnosti papiri vjerojatnosti pojedinih razdioba 6. Razdioba aritmetičke sredine uzorka 4 sata intervalne procjene, nepristrane procijene statističke hipoteze (testiranja) 7. Statističke karte, sposobnost procesa, indeksi sposobnosti procesa 7 sati ponovljivost i obnovljivost mjerenja UKUPNO 30 sati Opaska: Vježbe (trening) zahtijevaju računalnu opremu, obzirom da je riječ o “hands-on” načinu rada i pretpostavljaju poznavanje MS Windowsa i MS Office paketa

STATISTIČKI SOFTVER, WORKSHOP 2 Uvod: Značaj i teškoće uporabe SW paketa pri statističkoj obradi podataka 2 sata Stanje i trendovi u razvoju stat. SW-a 2 sata Prikaz dostupnih softverskih paketa: 6 sati STATGRAPHICS SPSS STATISTICA SAS DESIGN-EASY DESIGN-EXPERT 4. Pokusi sa smjesama 4 sata

7. Primjeri, vježbe, samostalni rad 2 sata 5. Optimiranje tehnoloških procesa uporabom planiranih pokusa (DOE) i metoda “odzivne površine” 4 sata 6. Plackett-Burmanovi i Taguchijevi pokusi, do uključivo 31 čimbenika 2 sata 7. Primjeri, vježbe, samostalni rad 2 sata UKUPNO 22 sata Opaska: Vježbe (trening) zahtijevaju računalnu opremu, obzirom da je riječ o “hands-on” načinu rada i pretpostavljaju poznavanje MS Windowsa i MS Office paketa

Literatura, izvori: www.iienet.org www.quimacros.com Breyfogle, F. W. III; Implementing Six Sigma: Smarter Solutions Using Statistical Methods, John Wily & Sons, New York, 1999. Pyzdek, T.; Six Sigma Handbook, Revised and Expanded Ed., Mc Grraw Hill, New York, 2003.

Zaključak, diskusija ...