Hoofdstuk 10

Hoofdstuk 10: Wat is kwaliteitsmanagement en Six Sigma?

Hoe ziet total quality management eruit?

Total quality management (TQM) kan gedefinieerd worden als het managen van een hele organisatie op zo’n manier dat het uitblinkt op alle dimensies van het product en de diensten die geleverd worden en van belang zijn voor de klant. Dit heeft 2 fundamentele doelen, namelijk:

• Het ontwerp van het product of dienst
• De verzekering dat het systeem van de organisatie consistent dat ontwerp kan produceren

Deze twee doelen kunnen enkel bereikt worden als de gehele organisatie gericht is op het behalen hiervan (total quality management). De handhaving van kwaliteit is dermate van belang dat de Malcolm Baldrige National Quality Award in 1987 is opgesteld om bedrijven te helpen hun structuur en kwaliteitsprogramma’s te beoordelen.

• Total quality management (TQM): Het managen van de hele organisatie zodat het uitblinkt op alle product en diensten dimensies die van belang zijn voor de klant.
• Malcolm Baldrige National Quality Award: Een prijs die bedrijven jaarlijks kunnen winnen. Bedrijven winnen deze als ze uitblinken in kwaliteit.

Kwaliteit specificaties en Kwaliteit kosten

Fundamenteel voor ieder kwaliteitsprogramma is de bepaling van kwaliteitsspecificaties en de kosten van het al dan niet bereiken van deze specificaties. De kwaliteitsspecificaties van een product of dienst komen voort uit de beslissingen en acties omtrent de kwaliteit van het ontwerp en de kwaliteit van de conformiteit naar het design toe. Een bedrijf maakt een ontwerp voor een product of dienst met bepaalde karakteristieken en kenmerken die gebaseerd zijn op verwachte markt aspecten. Dit proberen ze te doen voor redelijke/acceptabele kosten.

Design quality refereert naar de inherente waarde van een product in diens marktplaats en gaat hierdoor over de strategische beslissing van het bedrijf. Deze dimensies van kwaliteit refereren naar de kenmerken van het product of dienst dat direct gelinkt kan worden aan ontwerp kenmerken. Conformance quality refereert naar de mate waarop de ontwerp specificaties van een product of dienst worden bereikt. Vaak heeft dit te maken met tactische- en dag-tot-dag beslissingen. Quality at the source is een veel bediscussieerd ontwerp in de context van kwaliteit. Dit houdt namelijk in dat de persoon die het werk uitvoert de verantwoordelijkheid op zich neemt voor de garantie dat de output specificaties worden bereikt. Dit komt voornamelijk voor bij diensten, waar de lokale manager verantwoordelijk is hiervoor. Uiteindelijk kan de kwaliteit bepaald worden aan de hand van de dimensions of quality, dit zijn de criteria waarmee kwaliteit wordt gemeten.

• Design quality: De inherente waarde van een product in diens marktplaats.
• Conformance quality: De mate waarop een product of dienst diens ontwerp specificaties bereikt.
• Quality at the source: De persoon die het werk uitvoert, wordt hier verantwoordelijk gemaakt voor de garantie dat de kwaliteit specificaties bereikt worden.
• Dimensions of quality: De criteria waarmee kwaliteit wordt gemeten.

Zowel de kwaliteit van het ontwerp als de kwaliteit van de conformiteit moeten producten voortbrengen die de doelen van de klant met dat product bereiken. Door middel van een kwaliteitsprogramma kan verzekerd worden dat hieraan wordt voldaan.

Het management heeft vaak harde cijfers nodig om te bepalen hoeveel activiteiten, omtrent het handhaven van de kwaliteit, kosten. Vandaag de dag zijn cost of quality (COQ) veelvoorkomende analyses in de industrie. Er zijn veel verschillende definities en interpretaties omtrent de kosten van kwaliteit, maar in het algemeen gaat dit over de kosten die te maken hebben met de productie van kwaliteit dat niet 100% perfect is.

• Cost of quality (COQ): Dit zijn uitgaven die gerelateerd zijn aan het bereiken van product of dienst kwaliteit, zoals de kosten van interne en externe fouten, het voorkomen van fouten enzovoort.

3 basis assumpties rechtvaardigen de analyse van de kosten van kwaliteit:

1. Fouten komen voor
2. Het voorkomen hiervan is goedkoper
3. Resultaten kunnen gemeten worden

De kosten van kwaliteit kunnen in het algemeen geclassificeerd worden in 4 typen:

1. Appraisel costs: Er zitten kosten verbonden aan inspecties, testen en andere taken om te verzekeren dat het product of proces acceptabel is
2. Prevention costs: Het voorkomen van fouten: de som van alle kosten die fouten voorkomen
3. Internal failure costs: De kosten voor fouten die plaatsvinden in het systeem en die opgelost moeten worden
4. External failure costs: De kosten voor fouten die door het systeem bewegen: verlies van goodwill, het omgaan met klachten, het repareren van producten enzovoort.

Wat zijn erkende kwaliteit benchmarks?

Er zijn internationale standaarden voor kwaliteit management en verzekeringen. De standaarden zijn ontwikkeld om bedrijven te helpen om hun efficiënte kwaliteitssystemen te documenteren. ISO 9000 is een internationaal referentiekader geworden voor kwaliteitsmanagement vereisten. Het idee achter de standaarden is dat fouten voorkomen kunnen worden door middel van planning en toepassing van de best practices op elk niveau van een bedrijf. Deze standaarden focussen zich op het identificeren van criteria waarmee elk bedrijf kan garanderen dat aan de eisen van de consument worden voldaan.

• ISO 9000: Formele standaarden voor kwaliteit certificatie, ontwikkeld door de Internationale Organisatie voor Standaardisatie.

De ISO 9000 standaarden zijn gebaseerd op zeven kwaliteit management principes. Deze prinipes focussen zich op de bedrijfsprocessen die gerelateerd zijn aan verschillende gebieden in een bedrijf. Deze gebieden bevatten:

1. Klanten focus
2. Leiderschap
3. Betrokkenheid van mensen
4. Proces aanpak
5. Continue verbeteringen
6. Feitelijke aanpak van het maken van beslissingen
7. Relatie tussen aanbieders en de wederzijdse voordelen daarvan

External benchmarking

Tot zo ver hebben we het voornamelijk gehad over kwaliteitsaanpakken die intern gericht zijn. Hierbij wordt er getracht verbeteringen aan te brengen door huidige activiteiten in detail te analyseren. External benchmarking is daarentegen gericht op datgene buiten de organisatie. Er wordt hier gekeken naar de industrie concurrenten en excellente bedrijven buiten de industrie. Geanalyseerd wordt wat het is dat zij doen. Bechmarking heeft vaak te maken met 2 stappen:

1. Het identificeren van de processen die nodig zijn om verbeteringen aan te brengen
2. Het analyseren van data: het kijken naar het verschil tussen dat wat het bedrijf doet en dat wat het benchmarking bedrijf doet

• External benchmarking: Het buiten een bedrijf kijken om zo te bepalen wat excellente bedrijven binnen en buiten de industrie van dat bedrijf doen om een dergelijke kwaliteit te kunnen leveren.

Wat verstaan we onder Six Sigma?

Six Sigma refereert naar de filosofie en methoden die bedrijven gebruiken om fouten in hun producten en processen te elimineren. Een fout is elke component dat niet binnen de specificaties van de klant valt. Elke stap of activiteit van een bedrijf is een mogelijkheid dat een fout optreedt. Six Sigma programma’s proberen de variatie in de processen die leiden tot fouten te verminderen.

Een van de voordelen van Six Sigma denken is dat het managers in staat stelt om de resultaten van een proces te beschrijven in termen van diens variabiliteit. Je kan er ook verschillende processen mee vergelijken als je gebruik maakt van defects per million opportunities (DPMO). dit is een metriek dat gebruikt kan worden om de variabiliteit van een proces te beschrijven.

De berekening van DPMO bevat 3 data onderdelen:

1. Unit: Het item dat geproduceerd wordt
2. Defect: Elk item of activiteit dat niet voldoet aan de eisen van de klant
3. Opportunity: De kans dat een fout zich voordoet

De berekening is dan als volgt:

DPMO = (Number of defects) / (Number of opportunities for error per unit x number of units) X 1000,000

• Six Sigma: Een statische term om de kwaliteitsdoelen te beschrijven. Er mogen niet meer dan 3.4 fouten optreden in elke miljoen units. Het refereert eveneens naar de filosofie van kwaliteitsverbeteringen en programma’s.
• Defects per million opportunities (DPMO): Een metriek om de variabiliteit van een proces te beschrijven.

Six Sigma methodologie

Naast het feit dat Six Sigma methoden veel statische handvatten bevatten die ook gebruikt kunnen worden in andere kwaliteitsstromingen, bevat de Six Sigma ook een systematische project georiënteerde vorm door middel van het definiëren, het meten, het analyseren, het verbeteren en het controleren van de (DMAIC) cyclisch.

• DMAIC: Dit is een acroniem voor het definiëren, meten, analyseren, verbeteren (improve) en controleren van verbeter methodologen, gevolgd door bedrijven die zich bezig houden met Six Sigma programma’s.

Een standaard aanpak voor Six Sigma projecten is dus de DMAIC methodologie. Deze wordt als volgt beschreven:

1. Define

• Identificeert de klanten en hun prioriteiten
• Identificeert of een project toepasbaar is voor het Six Sigma
• Identificeert de karakteristieken die de grootste impact hebben op de kwaliteit

2. Measure

• Bepaalt hoe je een proces moet meten en hoe de resultaten hiervan zijn
• Identificeert de interne sleutel processen die de kritische kwaliteit karakteristieken beïnvloeden en het meet de fouten die op dit moment worden gegenereerd

3. Analyze

• Bepaalt de meest voorkomende oorzaken van fouten
• Begrijpt hoe fouten worden gegenereerd door de sleutel variabelen te identificeren die de meeste kans hebben om proces variatie te veroorzaken

4. Improve

• Identificeert de middelen om de oorzaken van de fouten weg te halen
• Modificeert het proces zodat ze binnen een acceptabele range blijven
• Identificeert de sleutel variabelen en een systeem om deviaties van deze variabelen te meten

5. Control

• Bepaalt hoe je verbeteringen kunt behouden
• Gebruikt hulpmiddelen om er zeker van te zijn dat de sleutel variabelen binnen de maximale acceptabele range blijven

Analytische hulpmiddelen voor Six Sigma

De analytische hupmiddelen voor Six Sigma worden al jarenlang gebruikt in traditionele kwaliteit verbeter programma’s. Deze hulpmiddelen worden toegepast in het management systeem. Voorbeelden van dergelijke hulpmiddelen zijn als volgt:

• Flowcharts: deze laat de stappen van het proces zien
• Run charts: deze laten de trends in data over tijd zien, waarbij bedrijven de omvang van het probleem kunnen definiëren in elk stadium
• Pareto charts: deze helpen bij het neerhalen van een probleem in componenten.

Hoe wordt proces variatie gemeten?

Statistical quality control (SQC) bevat de kwantitatieve aspecten van kwaliteitsmanagement. SQC zijn het aantal verschillende technieken die ontwikkeld zijn om kwaliteit te evalueren. Er wordt hierbij gekeken hoe goed bepaalde specificaties bereikt worden. Het managen van kwaliteit door gebruik te maken van SCQ heeft vaak betrekking op het periodiek nemen van samples van een proces of het analyseren van bijvoorbeeld data. Het is dus een evaluatie techniek die onderzoekt hoe goed er voldaan wordt aan de specificaties die vastgesteld zijn bij het ontwerp van het product of dienst.

• Statistical quality control (SQC): Een aantal verschillende technieken die ontworpen zijn om kwaliteit te evalueren.

Processen die goederen en diensten verschaffen hebben vaak enige variatie in hun output. Deze variatie kan ontstaan door verschillende factoren. Sommige factoren kan je controleren en anderen niet. Variatie dat ontstaat door factoren die duidelijk geïdentificeerd en misschien zelfs gemanaged kunnen worden heten assignable variation. Dit is bijvoorbeeld variatie dat voortkomt doordat niet alle werknemers dezelfde training hebben ontvangen. Variatie dat inherent is aan het proces zelf heet common variation. Dit wordt vaak ook wel random variatie genoemd.

• Assignable variation: Dit is een afwijking in de output van een proces dat geïdentificeerd en gemanaged kan worden.
• Common variation: Dit wordt ook wel random variatie genoemd. Dit is inherent aan het proces zelf.

Een normale distributie gebruikt de definitie van het gemiddelde en de standaarddeviatie. Het gemiddelde kan weergegeven worden met een X en is de gemiddelde waarde van een aantal nummers. Wiskundig ziet dit er als volgt uit:

• X = Geobserveerde waarde
• N = totaal aantal geobserveerde waardes

Hierop volgend kan de standaarddeviatie worden berekend:

Bij het monitoren van het proces, gebruik makend van SQC, worden er samples uit de output van het proces gehaald en deze worden gebruikt om statische berekeningen te maken.

Het begrijpen van metingen omtrent proces variatie

Als de variatie verminderd, dan verbeterd de kwaliteit. Het is echter onmogelijk om 0 variatie te hebben. Je kunt de variatie wel terugdringen en tot een acceptabele hoeveelheid houden. Deze ontwerp limieten worden vaak verwoord als de upper and lower specification limits. Het bestaat dus uit een boven- en ondergrens waartussen afwijkingen acceptabel zijn.

• Upper and lower specification limits: De range aan warden, geassocieerd met een process, dat acceptable is gezien het product of dienst.

De proces limieten zijn de standaard deviaties en de specificatie limieten zijn de upper and lower specification limits. Het proces is acceptabel als de standaarddeviaties tussen de boven- en ondergrens limieten valt. Het doel is om het proces binnen drie standaarddeviaties van het gemiddelde te houden.

Proces capaciteiten

De capability index (Cpk) is een proces waarbij gemeten wordt wat de mogelijkheid is om te produceren binnen specifieke limieten. De Cpk laat zien hoe dicht de geproduceerde goederen bij de specificaties liggen. Als de specificatie limieten groter zijn dan 3 sigma (standaarddeviatie), dan moet het gemiddelde aangepast worden. Hoe groter namelijk het verschil, hoe groter de kans dat er foute onderdelen worden geproduceerd.

• Capability index (Cpk): De ratio van de range aan waarden (toegestaan door de ontwerp specificaties) gedeeld door de range aan waarden die geproduceerd worden door het proces.

Je berekend het als volgt: Cpk min = (X – LSL) / 3standaarddeviaties             

                                                  Cpk min = (USL – X) / 3standaarddeviaties

Zo bereken je allebei de grenzen waar binnen het mag liggen.

• LSL = het punt waarbij er 3 standaarddeviaties van het gemiddelde (X) naar links zijn
• USL = 3 standaarddeviaties van het gemiddelde  naar rechts

De Z score is de standaarddeviatie aan de rechter- of de linkerkant. De grenzen bereken je als volgt:

• (LSL – X) / standaarddeviatie en
• (USL – X) / standaarddeviatie

Je krijgt dan 1 ondergrens en een positieve grens.

Hoe kan kwaliteit van het proces geanalyseerd worden?

Proces controles hebben te maken met het monitoren van kwaliteit terwijl het product of de dienst wordt geproduceerd. Statistical process control (SPC) heet te maken met het testen van random samples aan output om te bepalen of het proces de items binnen de opgestelde range produceert. Attributes zijn hierbij de kwalitatieve karakteristieken waarop gelet wordt. Hierbij wordt bepaald of ze in overeenstemming zijn met de opgestelde specificaties.

• Statistical process control (SPC): Technieken voor het testen van random samples aan output om te bepalen of de output van het proces binnen de opgestelde range valt.
• Attributes: Kwaliteitskarakteristieken die geclassificeerd worden op basis van wel of niet voldoen aan de opgestelde specificaties.

Proces controles met attribute metingen: p-chart

Metingen aan de hand van attributes betekend dat er samples genomen en gebruikt worden om te bepalen of een item goed of slecht is. Omdat het een ‘ja’ of een ‘nee’ beslissing is, kan er een p-chart opgesteld worden met een upper process control limit (UCL) en een lower process control limit (LCL). Deze controle limieten kunnen weergegeven worden in een grafiek en dan kan de fractie aan fouten bij elke individuele sample getest worden. Aangenomen wordt dat dit proces correct werkt als de samples tussen de controle limieten blijven. Het aantal samples moet echter wel groot genoeg zijn om een goed beeld te krijgen en de gegeven te kunnen verwerken in een p-chart. Van attributes die meer dan één fout weergeven, kan een c-chart opgesteld worden.

Proces controles met attribte metingen: c-chart

Als je een p-chart gebruikt dan is het item ofwel goed ofwel slecht. Je kunt echter ook een c-chart gebruiken, deze gaat uit van de theorie van Poisson dat een fout random plaatsvindt bij elke unit.

Proces controles met variabele metingen: X-chart en R-chart

Bij attribute sampling wordt bepaalt of iets goed of slecht is; het is een ‘go’ of ‘no-go’ situatie. Bij variables sampling wordt echter het daadwerkelijke gewicht, volume etc., gemeten en worden controle tabel opgesteld om te bepalen of het proces acceptabel is of moet worden verworden (op basis van de meet resultaten). Waar bij attribute sampling bijvoorbeeld wordt bijvoorbeeld besloten dat alles onder de 10 kilo geaccepteerd wordt en alles boven de 10 kilo afgewezen wordt, worden bij variable sampling de gewichten genoteerd zoals ze daadwerkelijk zijn, zoals bijvoorbeeld 9.8 en 10.2 kilo. Deze worden vervolgens in een control chart geplaatst en dan wordt gekeken of ze binnen acceptabele limieten vallen. 

• Variables: kwalitatieve karakteristieken die gemeten worden in hun daadwerkelijke gewicht, volume, centimeters of andere meetkundige units.

Hoe meet je de kwaliteit van items?

Acceptance sampling wordt gebruikt aan de hand van goederen die al bestaan. Dit wordt gebruikt om te bepalen hoeveel percentage van deze goederen voldoen aan de specificaties. Het kan hierbij gaan om producten die ontvangen zijn door andere bedrijven en geëvalueerd moeten worden of over bijvoorbeeld componenten die net uit een proces stap komen. Hiermee kunnen de risico’s berekend worden. Een acceptance sampling plan wordt gedefinieerd door een sample omvang en eht aantal acceptabele fouten in die sample. Omdat het plan wordt opgesteld aan de hand van statistieken is er een mogelijkheid dat een slecht item alsnog is geaccepteerd, dit heet consumer’s risk. Er is ook de mogelijkheid dat een goed item is verworpen, dit heet producer’s risk.

Samenvatting in bulletpoints:

• Total quality management (TQM) kan gedefinieerd worden als het managen van een hele organisatie op zo’n manier dat het uitblinkt op alle dimensies van het product en de diensten die geleverd worden en van belang zijn voor de klant. Dit heeft 2 fundamentele doelen, namelijk:
  • Het ontwerp van het product of dienst
  • De verzekering dat het systeem van de organisatie consistent dat ontwerp kan produceren
• Design quality refereert naar de inherente waarde van een product in diens marktplaats en gaat hierdoor over de strategische beslissing van het bedrijf. Deze dimensies van kwaliteit refereren naar de kenmerken van het product of dienst dat direct gelinkt kan worden aan ontwerp kenmerken. Conformance quality refereert naar de mate waarop de ontwerp specificaties van een product of dienst worden bereikt. Vaak heeft dit te maken met tactische- en dag-tot-dag beslissingen. Quality at the source is een veel bediscussieerd ontwerp in de context van kwaliteit. Dit houdt namelijk in dat de persoon die het werk uitvoert de verantwoordelijkheid op zich neemt voor de garantie dat de output specificaties worden bereikt. Dit komt voornamelijk voor bij diensten, waar de lokale manager verantwoordelijk is hiervoor. Uiteindelijk kan de kwaliteit bepaald worden aan de hand van de dimensions of quality, dit zijn de criteria waarmee kwaliteit wordt gemeten.
• Er zijn internationale standaarden voor kwaliteit management en verzekeringen. De standaarden zijn ontwikkeld om bedrijven te helpen om hun efficiënte kwaliteitssystemen te documenteren. ISO 9000 is een internationaal referentiekader geworden voor kwaliteitsmanagement vereisten. Het idee achter de standaarden is dat fouten voorkomen kunnen worden door middel van planning en toepassing van de best practices op elk niveau van een bedrijf. Deze standaarden focussen zich op het identificeren van criteria waarmee elk bedrijf kan garanderen dat aan de eisen van de consument worden voldaan.
• Six Sigma refereert naar de filosofie en methoden die bedrijven gebruiken om fouten in hun producten en processen te elimineren. Een fout is elke component dat niet binnen de specificaties van de klant valt. Elke stap of activiteit van een bedrijf is een mogelijkheid dat een fout optreedt. Six Sigma programma’s proberen de variatie in de processen die leiden tot fouten te verminderen.
• Als de variatie verminderd, dan verbeterd de kwaliteit. Het is echter onmogelijk om 0 variatie te hebben. Je kunt de variatie wel terugdringen en tot een acceptabele hoeveelheid houden. Deze ontwerp limieten worden vaak verwoord als de upper and lower specification limits. Het bestaat dus uit een boven- en ondergrens waartussen afwijkingen acceptabel zijn.
• De capability index (Cpk) is een proces waarbij gemeten wordt wat de mogelijkheid is om te produceren binnen specifieke limieten. De Cpk laat zien hoe dicht de geproduceerde goederen bij de specificaties liggen. Als de specificatie limieten groter zijn dan 3 sigma (standaarddeviatie), dan moet het gemiddelde aangepast worden. Hoe groter namelijk het verschil, hoe groter de kans dat er foute onderdelen worden geproduceerd.
• Proces controles hebben te maken met het monitoren van kwaliteit terwijl het product of de dienst wordt geproduceerd. Statistical process control (SPC) heet te maken met het testen van random samples aan output om te bepalen of het proces de items binnen de opgestelde range produceert. Attributes zijn hierbij de kwalitatieve karakteristieken waarop gelet wordt. Hierbij wordt bepaald of ze in overeenstemming zijn met de opgestelde specificaties.